Antiosake, antiaine ja antimaailm ANTIAINE ● Aine, mis koosneb antiaatomitest. ● Tuumades (antituumades) on prootonite asemel antiprootonid ja antineutronid. ● Tuumade ümber ringlevad elektronide asemel positronid. ANTIAINE AJALUGU ● Esimest korda kasutas terminit antiaine Arthur Schuster oma kirjades ajakirjale “Nature” aastal 1898. ● Tõi esile antiosakeste ja annihilatsiooni hüpoteesi. ANTIAINE AJALUGU ● Modernne antiaine teooria sai alguse 1928. aastal Paul Diraci uurimusega. ● Täielik anti-perioodilisustabel koostati 1929. aastal Charles Janet poolt. ANTIOSAKE ● Osakene, mille kõik laengud on vastupidise märgiga. ● Kvarkide puhul on tegu vastandvärvidega: ○ Antipunane (punase täiendusvärv - helesinine) ○ Antiroheline (purpur) ○ Antisinine (kollane) ANNIHILATSIOON
1. Elementaarosakesteks nimetatakse mateeria kõige väiksemaid koostisosi, mis käituvad vaadeldavates füüsikalistes protsessides jagamatu tervikuna. Nad ei lagune tükkideks, nad muunduvad üksteiseks. Fundamentaalosakesteks nimetatakse kõige algsemaid osakesi, mis ei koosne enam omakorda mingitest algosakestest. Suur osa elementaarosakestest on ka fundamentaalosakesed. Need on osakesed, millel puudub sisemine struktuur. 2. Mateeriaosakesed: kvarke on 6 (u,d,c,s,t,b). u-,c-,t-kvarkidel on elektrilaeng +2/3e ning d-,s-,b-kvarkidel -1/3e. Kvargid osalevad nõrgas ja tugevas vastastikmõjus. Kvargid ei saa vabal kujul eksisteerida, nad on alati omavahel ühinenud. Kvarkidele on omane tugev vastastikmõju laeng, mida nimetatakse värviks (P,K,S). Looduses on kõik elementaarosakesed valged st koosnevad 3- st eri värvi kvargist. Leptoneid on 6 (elektron, müüon, tauon ning 3 vastavat neutriinot). Kolmel esimes...
Elektrilaengut omavad leptonid (nt.elektron) osalevad elektromagnetilises vastastikmõjus. Kõik leptonid osalevad nõrgas vastastikmõjus ja see on ainus vahend elektriliselt neutraalsete leptonite ehk neutriinode jälgimiseks. Leptonid osalevad ka gravitatsioonilises vastasmõjus. Kõige tuntumad leptonid on elektronid ja neutriinod. Leptonlaengud (tähised , , ) iseloomustavad vastavaid leptoneid. Vastavate antiosakeste leptonlaengud on vastasmärgilised. Leptonlaengud on elementaarosakeste protsessides jäävad suurused. Lepton Nimetus elektron +1 0 0 elektronneutriin +1 0 0 o müüon 0 +1 0 müüneutriino 0 +1 0
Footonid võivad ka elektron-positronpaari tekitada. Hiljem avastati ka teistele osakestele teisikud (antiosakesed). Tänapäeval on kindlaks tehtud, et kõikidel osakestel on antiosakesed. Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis toimub annihileerumine, st mõlemad osakesed kaovad muundudes footoniteks või teisteks osakesteks. On avastatud ka antiprooton ja antineutron. Mõnede neutraalsete osakeste, nt neutroni, footoni jt endi ja nende antiosakeste füüsikalised omadused on täiesti ühesugused. Selle loetakse neid üheks ja samaks osakeseks. ANTIAINE Aatomid, mille tuum koosneb antinuklonidest (antiprootonitest ja antineutronitest), elektronkate aga positronidest, moodustavad antiaine. 1971 saadi endises NSVL antiheelium. Antiaine ja vastava aine annihileerumisel muundub seisuenergia (energia, mis keha omab paigalseistes) tekkinud osakeste kineetiliseks energiaks. Seisuenergia on kõige grandioossem
kiirguste uurimisel. Universumi teke. Suur Pauk: Umbes 13,5- 15 miljardit a. Tagasi tekkis ühestpunktist (singulaarsusest) universum. Suur Pauk ei olnud päris plahvatus vaid mateeria ruumi ja ajaühine tekkimine. Singulaarsus oli üli kuum ja tihe ja seda kujutatakse 2cm läbimõõduga kerakesena. Rikuti sümeetria aine ja antiaine vahel, mis selle vallandas seda ei teata. Esimesel sekundil tekkis rohkelt osakeste ja antiosakeste paare, mis peaaegu kohe üksteist hävitasid. Esimene osakeste paar oli kvark ja antikvark. Esimese sekundi lõpuks oli olid valmis elektron, neutron, prooton. Nendest koosnevad tänapäeval tähed ja galaktikad. Poolteist minutit hiljem moodustusid esimesed tuumad. Heeliumi tuumad. Kui temperatuur oli langenud 3000 kelmini võrra, oli möödunud 300000 aastat. Aatomi tuumad hakkasid siduma elektrone. Tekkisid aatomid. Universum läks esimest korda läbipaistvaks
Inflatsioonilise paisumise etapi lõppedes kaovad skalaarsed bosonid. Kuid säilivad inflatsiooniga koos ilmunud kvargid. Edasi hakkavad põhirolli mängima kvarkidega seotud osakesed ja nende muundumised. Välistatud pole ka selliste osakeste esinemine, millest praegu pole aimugi. Universumi edasine evolutsioon hakkab toimuma tavalisemat tüüpi elementaarosakeste muundumise tulemusena. Seejuures Universumi pideva paisumisega kaasneb tema pidev jahtumine ja järkjärguline raskete osakeste ja antiosakeste annihilatsioon, mis küll aeglustab, kuid ei suuda vältida Universumi jahtumist. Inflatsioonilisekosmoloogia kohaselt on kogu meie Universum tekkinud esialgsest vaakumist selles toimuvate protsesside tulemusena, mis viib vaakumi mullistumisele. See aga tähendabki edasiselt inflatsiooniliselt paisuva Universumi teket. Selliseid "mulle" ehk universumeid peaks olema tohutu hulk, ja meie oleme seal vaid üks realiige. Algul oli Universum täielikult sümmeetriline aine ja antiaine suhtes
elektromagnetilised jõud. * hadronid on osakesed mille vastastikmõju on põhjustatud tugevast tuumajõust. Hadronid jagunevad kahte alarühma : a) barüonid (prooton, neutron), mille büronarv on +1 (antsiosakesed -1) b) mesonid (pioon, kaoon), mille barüonarv on * vahebosonid (footon, W- ja 2-osakesed) osalevad elektromagnetilises ( footon) või nõrgas (W- ja 2-osakeesed) vastastikmõjus. Positron on positiivne elektron. Annihileerumine- osakeste ja antiosakeste hävimine nende kohtumisel. Elementaarosakestele on omane vastastikune muundumine. Väljana käsitletakse neid mida ei saa mingite samasuguste osakeste abil kirjeldada ( lepton, hadron). Väljatugevus on pöördvõrdeline kauguse ruuduga. 1960. A S.Weinberg, S. Glashow ja A. Sallas näitasid, et nõrk vastasikmõju ja elektromagnetiline vastastikmõju on tegelikult ühe fundamentaalsema- elektronõrga- vastastikmõju kaks erinevat ilmingut
osakesed. 33. Millest koosnevad prooton ja neutron? Prootonid ja neutronid koosnevad kolmest kvargist. 34. Mis on värvilaeng? Värvilaeng on tugeva vastastikmõju laeng, mis jaotub põhiliselt kolmeks: punane, sinine ja roheline. 35. Kirjelda antiosakesi. Mis on mesonid? Antiosakesed on elementaarosakeste vastasosakesed, mille elektrilaeng ja teised kvantarvud on vastupidise märgiga. Antiosakese seisumass on osakese massiga võrdne. Antiosakeste omadused ja käitumine on analoogilised vastava osakesega. Mesonid on kõik eriti kiiresti lagunevad kvargid, mis on seotud omaenda antikvargiga. 36. Millised osakesed põhjustavad tugevat, millised nõrka vastastikmõju? Tugevat vastastikmõju osutavad gluuonid ja nõrka vastastikmõju osutavad väga massiivsed vaheosakesed. 3. osa ,,Kosmoloogia" 1. Mida uurib kosmoloogia? Kosmoloogia uurib Universeumit, sest sõna kosmoloogia tähendab maailmaõpetust. 2
muutuvad energiaks (suure energiaga footoneiks). Näiteks elektroni antiosakene on positron, selle mass on võrdne elektroni massiga ja laeng ka , ainult pluss märgiga. Positron avastati 1932.a., antiprooton avastati 1956.a. Esimene antituum, antideutron avastati 1965.a. Antiheeliumi tuum avastati 1970.a. Serpuhhovis. Neid leiti 4 tükki 4 . 1010 muu osakese hulgast. 1995.a. leiti 9 antivesiniku aatomit, elueaga 4 . 10-8 s. nad liikusid ruumis ca 10 m ja siis annihileerusid. Antiosakeste tekitamine on raske sellepärast, et selleks on vaja väga suuri energiaid (vastupidine protsess annihileerumisega). Osakeste energiat suurendatakse kiirendites (osakeste kiirused ca 0,3 c). 98 Kui on olemas antiaatomid, siis on ilmselt olemas antiaine ja antimaailm. Võibolla kusagil kosmoses ongi, ainult meie ei saa aru, sest infot saame footonite abil, aga footon ja tema antiosake on identsed
annaabi.ee 
