Fizika

Da li bi svaki elektron u svemiru mogao biti isti?

Da li bi svaki elektron u svemiru mogao biti isti?


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.

Vjerovatno se sjećate elektrona sa nastave. Oni su stabilne subatomske čestice koje imaju negativan električni naboj. Nalaze se u atomima i primarni su nosilac električne energije u čvrstim materijalima. Ali ono za što vjerovatno niste čuli je ideja da svaki postojeći elektron ... je zapravo potpuno isti elektron.

Ova teorija kaže da je svaki elektron u svemiru zapravo jedna čestica koja neprestano putuje unazad i naprijed kroz vrijeme. Uključeno je puno komplicirane matematike, ali ona rješava neka od najvećih neodgovornih pitanja kvantne fizike.

Teoriju je prvi smislio John Archibald Wheeler, teorijski fizičar koji je radio na hidrogenskoj bombi u Los Alamosu, a kasnije je predavao na Princetonu. Uglavnom je poznat po oživljavanju interesa za opću relativnost u četrdesetim i pedesetim godinama prošlog vijeka.

Kao i mnoge kvantne teorije, ideja da je svaki elektron isti elektron, poznata kao Teorija jednog elektrona, više je misaoni eksperiment nego teorija.

Pa hajde da to razbijemo.

Svi elektroni izgledaju isto

Jedan od najvećih razloga što je Wheeler predložio ovaj misaoni eksperiment je taj što svaki elektron izgleda potpuno isto. Svi imaju istu masu i isti električni naboj.

To na kraju znači da je nemoguće uopće razlikovati elektrone. Stoga nije iznenađujuće što je Wheeler smislio ideju da ako svi elektroni izgledaju isto i djeluju isto, onda su možda isti elektron.

POVEZANO: FIZIČARI SU SAMO NAPRAVILI ELEKTRONIKU KOJA SE UKLJUČUJE I ISKLJUČUJE U BRZINI SVJETLA

Pretpostavka da čitav svemir sadrži samo jedan elektron možda se ne čini toliko apsurdnom, kad uzmemo u obzir da bi jedina promjena bila ideja o tome što je elektron. U praksi bi sve i dalje funkcionisalo isto.

Prema teoriji One Electron, na isti način na koji se elektron može odskočiti u svemiru kada ga pogodi svjetlost, elektron će možda moći i odskočiti unatrag u vremenu. Posljedica toga je da su elektroni koji se kreću unatrag u vremenu pozitroni, antimaterijska komponenta elektrona. Dakle, ne samo da su svi elektroni isti elektron, već su i svi pozitroni isti elektron koji se kreće unazad.

Kao profesor, Wheeler je podučavao sada poznatog fizičara Richarda Feynmana, dok je bio doktorand. Feynman je slavno iznio Wheelerovu teoriju kada je 1965. godine prihvatio svoju Nobelovu nagradu. Evo što je Feynman rekao:

Jednog dana primio sam telefonski poziv na postdiplomskom fakultetu u Princetonu od profesora Wheelera, u kojem je rekao, "Feynman, znam zašto svi elektroni imaju isti naboj i istu masu." "Zašto?" "Jer, svi su oni isti elektron!" A onda je na telefonu objasnio, "pretpostavimo da su svjetske linije koje smo obično prije razmatrali u vremenu i prostoru - umjesto da se vremenom samo povećavaju, bili ogroman čvor, a onda, kad smo presjekli čvor, po ravni koja odgovara fiksnom vremenu, vidjeli bismo mnogo, mnogo svjetskih linija i to bi predstavljalo mnogo elektrona, osim jedne stvari. Ako je u jednom presjeku ovo obična elektronska svjetska linija, u odjeljku u kojem se sam preokrenuo i dolazi natrag iz budućnosti imamo pogrešan znak u odgovarajuće vrijeme - u prave četiri brzine - i to je ekvivalentno promjeni predznaka naboja, i, prema tome, taj dio puta djelovao bi poput pozitrona. "

Mnogim fizičarima ono što je Wheeler predlagao zaista se nije činilo toliko apsurdnim. Fizičari su već radili na ideji elektrona i pozitrona, Wheeler je samo predložio način povezivanja svih postojećih istovremeno, kao način objašnjavanja zašto niko ne može razlikovati između njih.

Kako bi ta teorija zapravo izgledala?

Procjenjuje se da u svemiru ima otprilike 10 do snage 80 atoma. Ako zanemarimo činjenicu da mnogi atomi imaju više od jednog elektrona, možemo pojednostaviti broj elektrona u svemiru oko 10 do snage 80.

Iako se elektroni u teorijske svrhe tretiraju kao stabilni, eksperimentalna donja granica za srednji vijek trajanja elektrona često se daje kao 6,6 × 1028 godine. Koristeći ovo, možemo dobiti ideju o tome kako se ova teorija zapravo igra.

Teorija i ovi brojevi impliciraju da je jedan postojeći elektron putovao svemirom 1080 puta, svaki put uzimajući 460 septilijuna godina. Te brojeve možemo udvostručiti za svaki put kada se elektron morao vratiti kroz vrijeme, što je jednako onom elektronu u Teoriji jednog elektrona koji je 10105 ima godina.

Teorija u nedostatku podataka

Sve je ovo prilično zanimljivo za razmotriti, ali u korijenu ovog misaonog eksperimenta postoji problem.

Ako jedan elektron putuje naprijed kroz vrijeme kao elektron i nazad kroz pozitron, to bi značilo da u bilo kojoj danoj točki postojitrebabiti isti broj pozitrona koliko ima elektrona.

POVEZANO: NOVA STUDIJA OTKRILA MILIJARDE ZAKLJUČENIH ELEKTRONA U METALU

Znamo da to nije istina, a budući da je to slučaj, možemo sa snažnim povjerenjem zaključiti da Teorija jednog elektrona ne može održati.

Vjerojatno je Wheeler cijelo vrijeme znao da je to slučaj. U svojim memoarima piše:

"Znao sam, naravno, da, barem u našem kutku svemira, ima puno više elektrona nego pozitrona, ali svejedno mi je bila uzbudljiva ideja razmišljati o putanjama u svemiru koje bi mogle ići neograničeno u bilo kojem smjeru - naprijed u vrijeme, unazad u vremenu, gore, dolje, lijevo ili desno. "

Wheeler je bio gotovo siguran da njegov misaoni eksperiment nije odraz stvarne kvantne stvarnosti, ali primijetio je da ideja da ne postoji isti broj pozitrona kao elektroni vrijedi samo za naš vidljivi svemir. Moguće je da to nije slučaj sa ukupnim zbrojem svemira.

Na kraju, Teorija jednog elektrona prilično je zanimljiv misaoni eksperiment za razmišljanje, čak iako fizika nije vaš problem. Misliti da je teoretski moguće, iako vrlo malo vjerovatno, da je čestica koja postoji posvuda u cijelom svemiru zapravo ista čestica koja putuje kroz vrijeme - pa, to je prilično cool.


Pogledajte video: Paralelni Svemiri i Novi Misteriozni Signal iz Kosmosa (Jun 2022).


Komentari:

  1. Trowhridge

    I'm sorry, but in my opinion, you are wrong. Predlažem da razgovaram o tome. Pišite mi u premijeru.

  2. Giomar

    After a long wandering through the flooded forums,

  3. Yobei

    Kakve riječi... Super drugačija fraza

  4. Mektilar

    Quickly consistent))))

  5. Gabal

    Between us, try to search for the answer to your question in google.com



Napišite poruku