Антиматерия

Что нам известно об антиматерии (антивеществе):

1. Антиматерия или антивещество – это вещество, состоящее из античастиц (позитронов, антипротонов, антинейтронов, антиатомов и т.д.).

2. История открытия. Идея антиматерии возникла в 1928 году у Поля Дирака после выведения уравнения, объединяющего квантовую механику и теорию относительности. Оно предсказывало существование частиц с той же массой, что и электрон, но с положительным зарядом — антиэлектронов или позитронов. Некая упрощенная аналогия этого связана с извлечением корня квадратного из Икса в квадрате. Решением этого уравнения будет Х и –Х.

3. Наблюдаемая Вселенная почти полностью состоит из обычной материи. Античастицы фиксируются в космических лучах. В 1932 в космических лучах и был впервые обнаружен позитрон. Сегодня признается, что на  квадратный метр поверхности Земли попадает 1 античастица из космоса. Также считается, что античастицы образуются и на Земле при редких распадах, например, изотопа Калия40.

4. Антивещество получают на Земле путем синтеза в ускорителях. На настоящий момент синтезируют не только элементарные частицы, но уже и антиатомы. Ядра атомов антивещества, синтезированные учёными, состоят из антипротонов и антинейтронов, а оболочки — из позитронов.

5. При взаимодействии материи и антиматерии происходит аннигиляция с выделением огромной энергии.

6. Изучение свойств синтезированного антивещества показало, что:
А)  силы, определяющие структуру материи (сильное взаимодействие, образующее ядра и электромагнитное взаимодействие, образующее атомы и молекулы) совершенно одинаковы как для частиц, так и для античастиц. Это означает, что структура антивещества должна быть идентична структуре обычного вещества.

Б) В ноябре 2015 года членами коллаборации ALICE в ЦЕРН  экспериментально доказана идентичность структуры вещества и антивещества путём точного измерения сил взаимодействия между антипротонами, которые оказались в этом отношении неотличимыми от обычных протонов.

В) В 2016 году учёным коллаборации ALPHA впервые удалось получить оптический спектр атома антиводорода. При этом отличий спектров антиводорода и водорода не обнаружено.

Г) В 2023 году учёным коллаборации ALPHA удалось экспериментально доказать, что антигравитации не существует, или точнее, что гравитация оказывает на антиматерию влияние в том же направлении, что и на обычную материю, то есть притягивает её, а не отталкивает.

7. Антивещество известно как самая дорогая субстанция на Земле - стоимость одного грамма оценивается в десятки триллионов долларов.

Также проводятся наблюдения для обнаружения массивных скоплений антивещества во Вселенной, таких как антизвезды, но наблюдаемых свидетельств их существования не было обнаружено.

Согласно современным теориям, после Большого взрыва материи и антиматерии должно было образоваться примерно поровну, однако наблюдаемая Вселенная почти полностью состоит из обычной материи. Причины этого явления, известного как асимметрия вещества и антивещества, остаются одной из больших нерешённых задач физики.

Выводы и новые гипотезы:

Математическая гипотеза существования антиматерии безупречна с точки зрения математики. Но она ошибочна с точки зрения законов диалектики природы - закона единства противоположностей и закона перехода количества в новое качество.

Согласно этим законам антиматерия, является только противоположностью материи, как результат качественных изменений какой-то части материи при количественных (энергетических) изменениях. Поэтому антиматерия не является зеркальной симметрией материи в количественном плане, а является редкой вероятной формой (вариацией) материи, получаемой в результате  огромных затрат энергии (подсчитано, что для синтеза 1 грамма антиматерии потребуется примерно 25 миллионов миллиардов киловатт-часов энергии).  В пользу этой гипотезы редкости также свидетельствует наличие минимума антиматерии в космических лучах высочайших энергий. 

В пользу единства противоположностей материи  свидетельствует то, как указано выше, что спектральные и прочие свойства антиматерии абсолютно аналогичны  свойствам материи. Различие в знаке заряда и энергии.

Испускание античастицы нестабильным изотопом К40 (обычной материей) фактически подтверждает единство противоположностей в материи.

Таким образом, античастица содержит намного больше энергии, чем обычная частица  материи. Это делает ее неустойчивой и при контакте с частицей обычной  материи  приводит к аннигиляции с выбросом энергии, равной энергии, пошедшей на ее образование. Условно говоря  – это связано с бесконечно большой разностью энергетических потенциалов между частицами антиматерии и  материи, что в итоге при контакте приводит к своеобразному короткому замыканию (аннигиляции) с выделением энергии.

Наличие же незначительной доли античастиц в космических лучах нашей Вселенной связано исключительно с их постоянным синтезом из обычной материи в космических процессах (космических ускорителях).

Мечты фантастов относительно использования антиматерии для антигравитационных устройств и в аннигиляционных двигателях, к сожалению, неисполнимы.

Существование Вселенной из антиматерии сомнительно в силу вышеприведенного.

P.S.: Существуют две логики: математическая и диалектическая

Математическая логика опирается на любые фантастические допущения ради возможности математического выражения достоверности предлагаемых  моделей и их соответствия опытным наблюдениям:
 наличие отрицательных и иррациональных чисел,
многомерных пространств,
существование кота Шредингера,
зависимость результатов опыта от наблюдателя,
существование квантовой запутанности,
наличие виртуальных частиц,
наличие гипотетических элементов
 т.д. и т.п.
В итоге это фактически является подгонкой результатов с помощью введения новых членов и коэффициентов в уравнения для наиболее полного соответствия.

Диалектическая логика опирается на открытые и достоверные законы диалектики, которые определяют реальные свойства и функции элементов и процессов окружающего мира. Законы диалектики выведены из наиболее общих законов развития природы. В основе диалектики лежит идея о том, что все явления в мире связаны между собой, развиваются и изменяются через взаимодействие противоположностей.