Гравитон вакуум абсолютного нуля
Антиматерия в вакууме ведёт себя аналогично обычной материи, но имеет ряд уникальных особенностей:
Масса и заряд. Античастицы обладают такой же массой, как и обычные частицы, но противоположным электрическим зарядом. Например, позитрон имеет ту же массу, что и электрон, но положительный заряд.
Гравитационное взаимодействие. Антиматерия реагирует на гравитацию так же, как и обычная материя — падает вниз, а не вверх. Отрицательной массы у антивещества не существует.
Стабильность в вакууме. В условиях высокого вакуума античастицы могут существовать достаточно долго, если их изолировать от обычного вещества. При этом они движутся по траекториям, аналогичным траекториям обычных частиц.
Аннигиляция. Главная особенность антиматерии в вакууме — её взаимодействие с обычной материей. При контакте происходит аннигиляция с выделением огромного количества энергии в виде высокоэнергетических фотонов.
Поведение в магнитных полях. Античастицы реагируют на электромагнитные поля аналогично обычным частицам, но с противоположным знаком заряда. Это позволяет удерживать их в специальных ловушках с помощью магнитных и электрических полей.
В лабораторных условиях антиматерию содержат в специальных вакуумных камерах, используя сложные системы удержания, чтобы предотвратить её контакт с обычной материей и последующую аннигиляцию.
Гравитация в вакууме существует и действует зависимо от наличия материи и антиматерии пространстве.
Гравитон фундаментальное свойство Вселенной, которое выдавливливается из самых разреженных областей космоса с зависимостью от границ температурной составляющей абсолютного нуля.
Особенности гравитационного взаимодействия в вакууме:
1)Гравитация действует на все тела во Вселенной, независимо от их размера и расстояния между ними.
2)В космическом вакууме планеты, звёзды и галактики удерживаются на своих орбитах именно благодаря гравитационному притяжению и температурной составляющей.
3)Даже в межзвёздном пространстве, где присутствует минимальное количество частиц (около одной частицы на кубический сантиметр), гравитация продолжает действовать.
Абсолютный нуль (0 К или -273,15°C) — это теоретическая температура, при которой полностью прекращается тепловое движение частиц. Однако достичь её в реальности невозможно, так как для этого потребовалось бы отобрать бесконечное количество тепловой энергии.
Физический вакуум Вселенной — это не пустое пространство. Согласно современным представлениям, он представляет собой сложную структуру, где постоянно происходят процессы рождения и уничтожения виртуальных частиц.
Особенности вакуума при приближении к абсолютному нулю:
1)Атомы и молекулы практически прекращают движение.
2)Энтропия системы стремится к нулю.
3)В космическом пространстве при таких температурах происходит кристаллизация вещества.
Кварк-глюонная плазма действительно демонстрирует уникальные свойства вращения при образовании в адронных коллайдерах. Исследования показали, что степень завихренности этого состояния материи превосходит все известные показатели во Вселенной.
При столкновении частиц в коллайдере Кварк-глюонная плазма образуется на доли секунды и ведёт себя как идеальная жидкость с крайне низкой вязкостью. В этом состоянии свободные кварки и глюоны формируют систему, где возможно возникновение интенсивных вихревых движений.
Особенности вихреобразования в Кварк-глюонной плазме:
1)Спин испускаемых частиц преимущественно направлен вдоль оси вращения вихря.
2)Может формироваться множество отдельных вихрей.
3)Средний вектор спинов частиц ориентирован вдоль общего углового момента системы.
Изучение вихревых движений в Кварк-глюонной плазме помогает:
1)Понять механизмы сильного ядерного взаимодействия.
2)Определить параметры магнитного поля.
Примечательно, что уровень завихренности Кварк-глюонной плазмы значительно превышает показатели даже самых мощных природных вихревых явлений, таких как торнадо и Большое красное пятно на Юпитере, а также превосходит лабораторные рекорды для нанокапель сверхтекучего гелия.
Параметры магнитного поля при образовании Кварк-глюонной плазмы:
Кварк-глюонная плазма образуется при столкновениях тяжелых ионов на коллайдерах, достигая температуры около 150-160 МэВ (порядка двух триллионов градусов).
Основные характеристики магнитного поля:
1)Индуцируемые поля достигают колоссальных значений порядка 10^18 гаусс, что многократно превышает любые известные магнитные поля во Вселенной.
2)Внутреннее поле плазмы составляет не более 10% от внешнего поля, создаваемого движущимися электронами.
3)Временные характеристики магнитного поля:
а)Существование поля ограничено периодом жизни Кварк-глюонной плазмы (десятки йоктосекунд).
б)Поле токов внутри плазмы затухает медленнее, чем поле импульса.
в)При временах около 300 йоктосекунд поле токов становится пренебрежимо малым.
Взаимодействие полей с плазмой проявляется через:
1)Индукцию электрического тока в Кварк-глюонной плазме.
2)Влияние на движение заряженных частиц.
3)Отклонение частиц в зависимости от их заряда.
Практическое значение изучения магнитных полей Кварк-глюонной плазмы:
1)Определение электропроводности плазмы.
2)Исследование хирального магнитного эффекта.
3)Понимание процессов формирования адронов.
4)Объяснение асимметрии материи и антиматерии во Вселенной.
Важно отметить, что эволюцию магнитного поля и Кварк-глюонной плазмы можно рассматривать независимо, так как их взаимодействие не оказывает существенного влияния на свойства плазмы.
При достижении 0 К атомы водорода становятся неподвижными и могут образовывать сгустки материи (звёзды).
Атом водорода находится в определённом квантовом состоянии, которое описывается волновой функцией, и даже при абсолютном нуле сохраняет некоторые виды квантового движения.
Водород действительно был первым химическим элементом, который образовался во Вселенной. Его ядра начали формироваться через 100 секунд после Большого взрыва. В лабораторных условиях процесс происходит похожим образом: после кратковременного существования кварк-глюонной плазмы (доли секунды) происходит её остывание и «конденсация» в более сложные структуры, включая протоны — ядра атомов водорода.
Параметры магнитного поля при образовании вихря водородной плазмы:
Магнитное поле играет ключевую роль в формировании вихревых структур водородной плазмы. Основные параметры и характеристики процесса:
1)Направление вращения частиц зависит от их заряда:
а)Положительно заряженные частицы (протоны) вращаются против вектора магнитного поля.
б)Отрицательно заряженные частицы (электроны) движутся по направлению поля
2)Спиральное движение частиц происходит по двум типам траекторий:
а)Левое кручение для положительных зарядов.
б)Правое кручение для отрицательных зарядов
3)Напряженность поля в местах формирования вихрей достигает значительных величин. В хромосфере Солнца, например, напряженность может достигать десятков эрстед (для сравнения: у Земли на полюсах около 0,64 эрстед).
4)Температурные условия влияют на процесс формирования:
а)В зонах повышенной плотности силовых линий температура ниже.
б)При размыкании силовых линий температура может достигать миллиона градусов
5)Сепарация зарядов приводит к образованию двойственных структур, способных к самовоспроизведению через процесс интерференции.
6)Кривизна силовых линий определяет устойчивость плазмы:
а)Выпуклые линии без шира делают плазму неустойчивой
б)Знакопеременная кривизна стабилизирует плазму
7)Диамагнитные свойства плазмы влияют на конфигурацию вихря, так как плазма расталкивает силовые линии магнитного поля.
Эти параметры создают условия для формирования устойчивых вихревых структур, которые могут участвовать в процессах синтеза и развития новых материальных форм.
Реликтовое излучение во Вселенной имеет температуру около 2,73 К, что является минимальным естественным температурным фоном космоса. Это означает, что ни один естественный объект во Вселенной не может иметь температуру ниже этого значения, так как он неизбежно будет нагреваться реликтовым излучением.
Квантовые эффекты даже при приближении к абсолютному нулю не позволяют частицам полностью остановиться из-за принципа неопределённости Гейзенберга. Частицы продолжают совершать минимальные движения и вибрации.
В настоящее время самая низкая температура, достигнутая в лабораторных условиях, всего на несколько миллионных долей градуса превышает абсолютный нуль.
Теоретически в космосе может быть температура 0 °по шкале Кельвина (абсолютный нуль). Однако на практике, учитывая реликтовое излучение, температура в космосе составляет 2,725 К (минус 270,425 °С).
Это если не брать во внимание тепло, которое излучают звёзды и планеты.
Кроме того, в «температурном режиме» космоса играют роль планеты и их спутники, астероиды, метеориты и кометы, космическая пыль и молекулы газов.
Например, в туманности Бумеранг (созвездие Центавра) благодаря телескопу «Хаббл» была зафиксирована самая низкая космическая температура — 1 К (минус 272 °С). Её причиной является «звёздный ветер» (поток материи), идущий от центральной звезды.
Так как Земля находится в космосе, то все физические законы в вакууме применимы для вселенной.
При снижении температуры действительно увеличивается степень вакуума, и происходит это по следующим причинам:
1)Механизм процесса связан с поведением газа на стенках сосуда. При высокой температуре происходит активное колебание кристаллической решетки металлических стенок, что приводит к отрыву молекул газа от поверхности.
2)При охлаждении происходит следующее:
а)Уменьшаются тепловые колебания кристаллической решетки.
б)Ослабляется сотрясение молекул газа на поверхности.
в)Укрепляются межмолекулярные (вандерваальсовы) силы между молекулами газа и стенками сосуда.
г)Больше молекул газа удерживается на поверхности стенок.
д)В объеме сосуда остается меньше свободных молекул газа.
3)Важно понимать, что при достижении абсолютного нуля (-273,16°C) практически все молекулы газа осаждаются на стенках сосуда тонким слоем. Хотя формально давление газа в сосуде становится близким к нулю, вакуум не является идеальным, так как молекулы газа присутствуют — просто они находятся не в объеме, а на поверхности стенок.
Таким образом, понижение температуры приводит к переходу молекул газа из объемного состояния в адсорбированное, что и создает более высокий вакуум в объеме сосуда.
Кварк-глюонная плазма возможна, когда температура, давление и скорость частиц настолько велики, что любые связи между ними разрушаются или не успевают возникнуть. Именно такие условия сложились сразу после Большого взрыва.
По мере охлаждения Вселенной кварки начали объединяться в протоны и нейтроны, формируя обычное вещество. Кварки связаны между собой глюонами — частицами, которые переносят сильное взаимодействие, удерживая кварки вместе в протонах и нейтронах. Сильное взаимодействие настолько мощное, что при попытке разъединить кварки энергия превращается в новые кварки, создавая новые частицы.
По мере охлаждения водорода до абсолютного нуля образуется водородная плазма, которая формируется в звёздных вихрях до чёрных дыр с более высокой гравитацией.
По мере охлаждения вселенной, всё логически должно сжаться в плазму из вещества, которая находится в чёрных дырах; с параметрами магнитного поля образованую вихрем данной плазмы.
Свидетельство о публикации №225080300723