В широком понимании слова антиматерия - это материя, которая состоит из античастиц. Античастицы являются довольно интересным субъектом для изучения. История их появления занятная. Представление об античастицах сформировалось изначально аналитически и только потом оно перешло "в реальность".
В 1928 физик Поль Дирак сформулировал уравнение для описания электрона.
При его решении коварные математики выявили не только положительное решение, но и отрицательное. Здравая логика подсказывала, что если есть два решения, которые отличаются только знаками, то могут существовать и обычные частицы, и частицы с обратным знаком. Во времена Дирака они были представлены как "дырки", которые служат для расположения обычных частиц.
Впоследствии дырки Дирака (как занятно звучит :)...) стали называть античастицами, ну а материю, состоящую из них - антиматерией.
Оказалось, что античастицы есть и для ряда других уже известных частиц. По крайней мере уравнения, которые описывали эти частицы, тоже могли похвастаться наличием одинаковых решений с противоположными знаками.
Логика подсказывала, что с теоретической точки зрения существование субатомных античастиц должно приводить и к появлению антиатомов, антивещества и антиматерии. Ведь математические законы могли в полной мере описать этот процесс и сделать это не хуже, чем для реальной материи. Но такой подход критиковался. Предполагалось, что дальше красивой теории дело пойти не может. Как минимум, ставился вопрос о наличии экспериментального подтверждения таких частиц. И экспериментальное подтверждение появилось.
В 1932 году была открыта античастица электрона, которая называется позитрон. Ее обнаружил Карл Андерсон в процессе наблюдения за треками от частиц в камере Вильсона.
Античастицы стали реальными физическими объектами. Вот только на становление общей логики это повлияло не то, чтобы сильно.
Получалось, что античастицы существуют, но наблюдать их можно только как некоторые блуждающие частицы, которые периодически попадают к нам из космоса или получаются в результате работы ускорителей.
Куда делось всё остальное? Почему антиматерия не присутствует вокруг нас постоянно и куда она вся делась? Ведь аннигиляция материи и антиматерии должна сопровождаться рядом физических эффектов, которые было бы сложно не заметить. Это один пока ещё неразрешимый парадокс современной физики. Теорий на счёт решения этой проблемы есть несколько.
Один из вариантов описания - барионная асимметрия Вселенной. Мы касались этого вопроса в заметке, посвященной трем уровням кварков, когда природа практически повторила сама себя три раза. Вероятно это было нужно как раз-таки для нарушения баланса между материей и антиматерией. По этой логике изначально при формировании Вселенной появилась и материя, и антиматерия, а после их взаимодействия вся антиматерия пропала. Материи же было чуточку больше. Поэтому, материя превзошла антиматерию, а античастиц осталось совсем немного.
Другой вариант теории - антивещество и обычное вещество на ранней стадии формирования Вселенной разошлись по разные стороны пространства. Мы оказались в зоне, где сконцентрирована обычная материя. Правда в качестве критики этой теории следует обозначить отсутствие видимого взаимодействия между обычной частью и античастью. Если смешиваешь кислоту и щёлочь, то наблюдается бурная реакция. Если смешиваешь материю и антиматерию, то взаимодействие тоже должно быть довольно-таки ярким, со вспышками и прочими характерными эффектами. Но мы не наблюдаем подобного нигде во вселенной. Поэтому, барионная асимметрия кажется куда более правильным подходом.
Так или иначе, этот парадокс и по сей день не имеет полноценного объяснения, и остаётся одной из загадок физики.
⚠ Обязательно подписывайтесь на мой канал в ДЗЕН, тыкайте лайк 👍 и возвращайтесь за новым контентом! Материалы выходят регулярно!
🔹 Не забывайте читать новые статьи на сайте!
✅ Подписывайтесь на телегу проекта