Fyzika

Môže byť každý elektrón vo vesmíre rovnaký?

Môže byť každý elektrón vo vesmíre rovnaký?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Asi si pamätáte elektróny z hodiny prírodovedy. Sú to stabilné subatomárne častice, ktoré majú negatívny elektrický náboj. Nachádzajú sa v atómoch a sú primárnym nosičom elektriny v pevných materiáloch. Ale o čom ste pravdepodobne ešte nepočuli, je predstava, že každý elektrón existuje ... je vlastne úplne rovnaký elektrón.

Táto teória tvrdí, že každý elektrón vo vesmíre je v skutočnosti jednou časticou, ktorá neustále cestuje v čase a späť vpred. Zahŕňa to veľa komplikovanej matematiky, ale rieši to aj tie najväčšie nezodpovedateľné otázky kvantovej fyziky.

Teóriu najskôr vymyslel John Archibald Wheeler, teoretický fyzik, ktorý pracoval na vodíkovej bombe v Los Alamos a neskôr učil na Princetone. Je známy predovšetkým tým, že v 40. a 50. rokoch oživil záujem o všeobecnú teóriu relativity.

Rovnako ako mnohé kvantové teórie, aj predstava, že každý elektrón je rovnaký elektrón, známa ako teória jedného elektrónu, je skôr myšlienkovým experimentom ako teóriou.

Poďme si to teda rozobrať.

Elektróny vyzerajú rovnako

Jedným z najväčších dôvodov, ktoré tento myšlienkový experiment navrhol Wheeler, je to, že každý elektrón vyzerá úplne rovnako. Všetky majú rovnakú hmotnosť a rovnaký elektrický náboj.

To v konečnom dôsledku znamená, že je nemožné vôbec rozoznať elektróny. Nie je teda prekvapením, že Wheeler vymyslel myšlienku, že ak všetky elektróny vyzerajú rovnako a konajú rovnako, potom sú možno rovnakým elektrónom.

SÚVISIACE SÚVISIACE S DANOU TÉMOU: SÚVISIACE S DANÝMI TÉMAMI: FYZIKÁLIA LEN VYROBILI ELEKTRONIKU, KTORÚ ZAPÍNAJÚ A VYPÍNAJÚ RÝCHLOSŤ SVETLA

Navrhovanie, že celý vesmír obsahuje iba jeden elektrón, sa nemusí zdať také absurdné, keď vezmeme do úvahy, že jedinou zmenou by bola predstava o tom, čo to elektrón je. V praxi by všetko fungovalo stále rovnako.

Podľa teórie jedného elektrónu je to isté, ako keď sa elektrón dá odraziť v priestore, keď je zasiahnutý svetlom, a tiež sa môže odraziť v čase. Dôsledkom toho je, že elektróny pohybujúce sa v čase dozadu sú pozitróny, antihmotová zložka elektrónov. Nielenže sú všetky elektróny rovnakým elektrónom, ale aj všetky pozitróny sú rovnakým elektrónom pohybujúcim sa dozadu.

Ako profesor Wheeler učil dnes už slávneho fyzika Richarda Feynmana, keď bol doktorandom. Feynman slávne priniesol Wheelerovu teóriu, keď v roku 1965 prijal Nobelovu cenu. Feynman povedal:

Jedného dňa som dostal telefonát na vysokej škole v Princetone od profesora Wheelera, kde mi povedal: „Feynman, viem, prečo majú všetky elektróny rovnaký náboj a rovnakú hmotnosť.“ „Prečo?“ „Pretože sú všetky rovnaké elektróny!“ A potom v telefóne vysvetlil: „Predpokladajme, že svetové hranice, ktoré sme bežne uvažovali predtým v čase a priestore - namiesto toho, aby sme šli iba v čase, boli ohromným uzlom, a potom, keď sme uzlom preťali, rovina zodpovedajúca pevnému času, videli by sme veľa, veľa svetových línií a to by predstavovalo veľa elektrónov, okrem jednej veci. Ak je to v jednej sekcii bežná elektrónová svetová čiara, v časti, v ktorej sa obrátila a prichádza späť z budúcnosti máme nesprávne znamenie na správny čas - na správne štyri rýchlosti - a to sa rovná zmene znamenia náboja, a preto by táto časť cesty fungovala ako pozitrón. “

Pre mnohých fyzikov sa to, čo Wheeler navrhoval, naozaj nezdalo absurdné. Fyzici už pracovali s myšlienkou elektrónov a pozitrónov, Wheeler práve navrhol spôsob, ako spojiť všetky existujúce súčasne ako vysvetlenie, prečo nikto nedokáže rozoznať rozdiel medzi nimi.

Ako by táto teória vlastne vyzerala?

Odhaduje sa, že vo vesmíre je zhruba 10 až 80 síl atómov. Ak ignorujeme skutočnosť, že veľa atómov má viac ako jeden elektrón, môžeme počet elektrónov vo vesmíre zjednodušiť na zhruba 10 až po silu 80.

Aj keď sa elektróny pre teoretické účely považujú za stabilné, experimentálna dolná hranica priemernej životnosti elektrónov sa často uvádza ako 6,6 × 10.28 rokov. Pomocou toho môžeme získať predstavu o tom, ako sa táto teória v skutočnosti odohráva.

Teória a tieto čísla naznačujú, že jeden existujúci elektrón prešiel vesmírom 1080 zakaždým, keď to trvalo 460 septiliónov rokov. Môžeme zdvojnásobiť tieto čísla zakaždým, keď sa elektrón musel vrátiť späť v čase, čo sa rovná tomu, že jeden elektrón v teórii jedného elektrónu je 10105 rokov starý.

Chyba v teórii

To všetko je dosť zaujímavé zvážiť, ale v pozadí tohto myšlienkového experimentu je problém.

Ak jeden elektrón cestuje vpred v čase ako elektrón a dozadu ako pozitrón, znamenalo by to, že v danom okamihu existujeby malrovnaký počet pozitrónov ako elektróny.

SÚVISIACE: NOVÁ ŠTÚDIA OBJAVUJE MILIÓNY ZAPOJENÝCH ELEKTRÓNOV V KOVE

Vieme, že to nie je pravda, a pretože je to tak, môžeme so silnou istotou odvodiť, že Teória jedného elektrónu nemôže obstáť.

Je pravdepodobné, že Wheeler vedel, že to tak bolo po celý čas. Vo svojich pamätiach píše:

„Vedel som, samozrejme, že prinajmenšom v našom kúte vesmíru existuje oveľa viac elektrónov ako pozitrónov, ale stále mi pripadal vzrušujúci nápad premýšľať o trajektóriách v časopriestore, ktoré by mohli ísť neobmedzene akýmkoľvek smerom - vpred čas, dozadu v čase, hore, dole, doľava alebo doprava. “

Wheeler si bol takmer istý, že jeho myšlienkový experiment nebol odrazom skutočnej kvantovej reality, ale všimol si, že myšlienka, že neexistuje rovnaký počet pozitrónov ako elektróny, platí iba pre náš pozorovateľný vesmír. Je možné, že to tak nie je v prípade súčtu vesmíru.

Na konci dňa je Teória jedného elektrónu pomerne zaujímavým myšlienkovým experimentom na zamyslenie, aj keď fyzika nie je vašim džemom. Myslieť si, že je teoreticky možné, aj keď veľmi nepravdepodobné, že častica, ktorá existuje všade v celom vesmíre, je vlastne rovnaká častica, ktorá cestuje časom - no, to je celkom fajn.


Pozri si video: Tajemný Jupiter (Septembra 2022).


Komentáre:

  1. Sawyer

    Pekný príspevok! Nakreslil som pre seba veľa nových a zaujímavých vecí! Idem dať odkaz kamarátovi na ICQ

  2. Tomek

    I consider, that you have misled.

  3. Moogut

    You are not mistaken

  4. Voodoogor

    Unfortunately, I can’t help you, but I’m sure that you will find the right solution.



Napíšte správu