Newsletter
Email:
Poll: Letërsia
Cili është lloji juaj i preferuar i letërsisë?
Home | TREGIME | ANTIMATERIA: NJE ASIMETRI E THELLE

ANTIMATERIA: NJE ASIMETRI E THELLE

Font size: Decrease font Enlarge font
image Hekuran Pashollari

 

ANTIMATERIA: NJE ASIMETRI E THELLE

 

Duke trajtuar  argumente te fizikes se grimcave elementare, nje nga pengesat me te veshtira per t’u sqaruar para bashkebiseduesve te interesuar per kete fushe, eshte konkretizimi reth problemit: kur ndodhemi ne ambjentet pambarimisht te vegjel, ne kuptimin te veshtira per t’u vezhguar ne menyre te drejtperdrejte dhe per me teper qe u binden ligjeve pak a shume te dyshimta, te ndryshme nga ato te fenomeneve makroskopike, te cilat i shohim perdite me sy te lire

Aq me i komplikuar behet problemi ne rastin e antimateries e cila eshte nje njesi objektivisht i “paperceptuar” ne boten qe na rethon, “ e padukshme” dhe ne kontrast me tabllon e pershkruar nga teoria kozmollogjike , aktualisht me e besuar deri me sot ajo e  “Big Bangu” . Ky term i cili sot tingellon aq familjar, prezanton “shperthimin e madh” qe i ka dhene orgjinen Universit ne te cilen jetojme, duke shenuar fillimin e lindjes nga nje “grimceze” se ciles i korespondonte nje temperature dhe densitet i pafundem. Kjo teori qe spjegon ngjarjen e “pare” te fillimit te Universit “primitiv”, spjegon qe pse ne momentet e mevonshme do te duheshin te egzistonin ne sasi te njejta materia dhe antimateria dhe pse ne momente e fillimit ky regull eshte shkelur.

Per te kuptuar me mire “tabllon e botes” qe na rethon, eshte e nevojshme te qartesojme tipin e bashkeveprimit qe ndodh gjate perplasjes se materies me antimaterien, ose me sakte te sqarojme:çfare do te ndodhe kur nje grimce takon antigrimcen e vete?

Sot shkenca e fizikes dhe astrofizikes, ka provuar qe reaksioni i verifikuar ne kete rast dhe i emertuar me emrin e  “anihilimit”(asgjesimit), e cila konsiston ne eleminimin e grimcave qe perplasen dhe ka si pasoje shnderimin e mases ne energji sipas ekuacionit te njohur te Ajshtajnit:     E = m.c2

Ne shembullin e meposhtem , tregohet rasti i veçante i “anihilimit”(eleminimit) te grimce-antigrimce te quajtura elektron-pozitron, te cilat pas perplasjes se tyre prodhohet nje energji elektromagnetike, ne formen e nje ose me shume fotoneve, te cilat formojne “kuantet” e forces elektromagnetike

Esperimenti eshte realizuar duke bere te perplasen nje elektron dhe nje pozitron te cilet levizin me shpejtesi te njejta por me kahe te kunderta. Pasoja e perplasjes eshte “anihilimi” (eleminimi) i tyre dhe perfitimi i dy fotoneve (te quajtura ndryshe dhe çifti i gama-kuanteve), te cilat edhe ato nga ana e tyre levizin me shpejtesi te njejta por me kahe te kunderta, ne perputhje me ligjin e ruajtjes se sasise te levizjes.

Ilustrimi i meposhtem quhet ndryshe  edhe “diagramma e Feynman”

Reaksioni i “anihilimit”  te elektron-pozitron gjate perplasjes se tyre frontale  me shpejtesi te njejte por te kundert  duke dhene çiftin e rezatimit gama

Ky tip i reaksion “shperthyes” midis materies dhe antimateries, sugjeron pamundesine e egzistences se tyre te njekohshme ne nje konfiguracion te qendrueshem. Fizikanti i madh Stephen Hawking, ne nje nga veprat e tij me te famshme, e shpreh kete koncept kyç , duke e shprehur me nje humor te holle: ” Do te mund te egzistonte e tere antibota dhe antinjeriu te formuar nga antigrimcat. Por ne qofte  se Ti do te takoje antinjeriun, Ai nuk do te mund te ta shterngonte doren tende, pasi te dy se bashku do te “zhdukeshit” duke u transformuar ne nje llambe te fuqishme drite“.  (S.HAWKING: “Nga Big Bang ne  Vrimat e Zeza”, 1988)

Bejme kete saktesim, duke iu kthyer edhe njehere momentit pas te famshmit Big Bang, ne te cilin Universi fillon te zgjerohet dhe te ftohet: sasi te njejta te materies dhe antimateries ne kontakt midis tyre  do te fillonin te eleminoheshin reciprokisht  duke e çuar Universin ne nje zbrazje te menjehershme (boshllek). Kjo do te thote qe Universi pa filluar mire te linde dhe zhvillohet te zhnderohet ne nje “Hiç”

Me gjithate, diçka do te jete zhvilluar ndryshe, perderisa sot ne jetojme, flasim  dhe komunikojme  ne nje bote te perbere nga materia. Mund te pranojme, qe ka ndodhur nje anomali ne sjelljen e sistemit qe eshte karakterizuar nga nje epersi e materies mbi antimaterien ne nje moment  qe i perket nje te miliardes dhe ky “difekt” per te cilin po flasim eshte quajtur “ anomali e simetrise CP”

Para se te ndalemi ne mardheniet e veçanta te permendura me siper, te rikujtojme se cilat kane qene simetrite themelore me anen e te cilave jane pershkruar sistemet fizike, duke u bazuar shkurtimisht ne evolimin e tyre historik qe ka pasuruar njohjen shkencore qysh nga shekujt e kaluar deri me sot.

Deri ne vitet 900 ishte pranuar qe te gjitha bashkeveprimet themelore ne natyre u bindeshin te ndara tre tipeve te simetrise, ku secila sillej e pandryshuar ne lidhje me nje aplikim te tansformimit fizike. Le t’i sqarojme me mire:

Simetria „C“ , e cila shpreh invariancen e nje sistemi ne lidhje me çiftin e ngarkeses: eshte operazioni qe konverton ngarkesen elektrike te nje grimce ne korespodenten e antigrimces  te saj .

Simetria „P“,sipas se ciles nje sistem mban te pandryshuar sjelljen e vete ne çfardo operacioni te njejte, e cila zvendesohet  me pamjen e saj pasqyre, duke ndryshuar shenjat e kordinatave hapesinore te gjithe grimcave qe e perbejne.

Simetria „T“ qe i referohet operacionit te invertimit  te kohes dhe qe implikon kthyeshmerine  e nje bashkeverimi, ne menyre qe si njeri ashtu dhe inverti i saj te kene te njejten mundesi per t’u çfaqur

Duke perdorur nje skene te imagjinuar dhe shume te pelqyer per fizikantet klasike, mendojme te filmojme perplasjen midis dy topave te bilardos, nga momenti i fillimit deri ne momentin e rikthimit te tyre duke mare gjendjen e prehjes. Ne qofte se shikojme filmin duke e zhiruar prapa do te rishohim te gjithe skenen e perseritur dhe duke u kthyer ne kohen deri ne perseritjen e plote te kushteve te fillimit. Kjo eshte ajo qe nenkuptojme kur flasim per simetrine „T“: duke invertuar drejtimin e kohes, ligjet e fizikes qendrojne te njejta.

Keto simetri respektohen deri ne nivelin e molekulave dhe te atomeve ,por  duke zbritur ne nivelin e nukloneve dhe subnukloneve (protone, neutrone, kanione, myone etj), fillojne dhe te çfaqen devijimet e para

Ne vitin 1956 fizikantet T. D. Lee dhe C. N. Yang do te hipotezonin mos ruajtjen e ligjeve te njejta ne bashkeveprimet e dobeta dhe ne zberthimet radioaktive dhe do te propozonin nje sere eksperimentesh per te verifikuar tezen e tyre.Pas nje viti ,fizikanti C.S.Wu do te publikonte eksperimentin e pare ne favor te tezes se tyre mbi rezatimin beta nga izotopi i kobaltit 60 (Co-60)

Duke u pasuar nga rezultate te tjera te rendesishme, te dy shkencetaret e fizikes teorike T. D. Lee dhe C. N. Yang do te vleresoheshin me çmimin „Nobel“ per fiziken ne vitin 1957. Dukej qe difekti i simetrise „P“ qe gjithmone i shoqeruar nga nje anomali e simetrise „C“ ne menyre qe kombinimi „CP“  formonte rezultate simetrike. Ne vitin 1964, pranohet po thuaj nga te gjithe fizikantet qe asnje nga keto regulla nuk ishte e perjashtuar nga devijimet  ne nivelin nukleare dhe subnukleare.

Ekperimentet e Christenson, Cronin, Fitch e Turlay  te kryera prane laboratorit te Brookhaven (USA), do te demostronin qe edhe mezonet neutrale “K” (ose Kaone) do te prezantonin nje sjellje anormale edhe pse ne nje perqindje mjaft te vogel gjate zberthimit te tyre, duke dhunuar kete simetri.

Kjo konfirmon edhe nje here egzistencen e mosperputhjes  midis sjelljes se materies nga antimateria, duke pranuar qe nje devijim apo dhunim i simetrise”CP” mund t’i kete dhene vendin e pare te materies te “mbijetuar”  ne vazhdim te Big Bangut e cila do te siguronte vet egzistencen e Universit  ashtu siç e njohim sot.

Efektet e transformimit te njejte “P”, te çiftit te ngarkesave “C” dhe te kombinimit “CP” te aplikuara ne nje sistem fizik i ndertuar nga nje femije dhe nje ngarkese elektrie demostrohet ne fguren e meposhte

 

 

Efektet e transformimit te njejte “P”, te çiftit te ngarkesave “C” dhe te kombinimit “CP” te aplikuara ne nje sistem fizik.

Edhe sot shume kerkime shkencore jane duke u perqendruar mbi kete fenomen derisa te konfirmojne ne menyre te drejtperdrejte devijimet apo dhunimet qe u behen ligjeve ne nivelet pambarimisht te vegjel. Mund te permendim Bashkepunimin Nderkombetar NA48 e cila vepron prane laboratorit CERN te Ginevres dhe qe ka patur rezultate te nje saktesie te larte te parametrave te dhunimit te simetrise „CP“  gjate zberthimeve te Kaoneve, sikurse edhe asimetrise gjate zberthimeve te mezonit B qe eshte me i rendi i Kaoneve. Te gjitha keto eksperimente konsolidojne njohjen tone reth fenomenit te devijimeve , te cilat sot jane riprodhuar konkretisht dhe jane matur ne laboratore, duke dhene nje model  apo nje çeles per te pare dhe „lexuar“ konfiguracionin aktual te Universit

 

 

 

Ne kerkim te anti-materies

         Egziston anti-materia ne univers?

         Ne qofte se po, ku dhe sa e e madhe eshte ajo?

         Eshte e mundur te krijohet ajo ne Toke?

Jane keto disa nga pyetjet per te cilat eshte duke kerkuar te jepet nje pergjigje e sakte prej disa vitesh, me synimin per te zgjidhur nje nga misteret e medha te Universit e cila mund te formulohet keshtu: Derisa per çdo grimce egziston antigrimca e saj, perse deri me sot ajo qe shohim eshte e perbere vetem nga materia dhe jo nga anti-materia ?

Anti-materia eshte nje nga konceptet fizike jo vetem intuitive por edhe nje realitet objektiv edhe pse i veshtire per t’u „perceptuar“.

Nga fizika dime qe elektroni eshte nje grimce me mase te caktuar dhe ngarkese elektrike negative  (-). Kurse anti-elektroni (pozitroni) eshte nje grimce me karakteristika te njejte me elektronin por qe dallon vetem nga shenja e ngarkeses qe eshte pozitive (+) dhe nga kahu i „spinit“ i cili shpreh momentin kendor vetiak ose e thene ndryshe tregon se ne cilin kah dhe me ç’shpejtesi grimcat elementare rotullohen reth vetvetes.

Te njejta gjera mund te themi per protonet dhe anti-protonet, kurse per neutronet qe jane grimca pa ngarkese, antigrimca e vete qe quhet anti-neutron, dallon nga neutroni nga kahu i spinit

Grimcat si protone ,neutrone dhe elektrone ndertojne atomet te cilat jane “tullat” nga e cila perbehet materia

Natyrshem lind pyetja:perse te mos egzistoje dhe anti-atomi, domethene sitemi i formuar nga anti-protoni,anti-neutroni dhe anti-elektroni (pozitroni)?

Pra mund  te nenkuptojme me termin “anti-materie” sitemin e lidhur me anti-grimcat, ose e thene me sakte ,ashtu sikurse atomet ndertojne materien e “zakonshme”, edhe anti-atomet mund te formojne anti-materien

Antimaterien “minimale” e kane zbuluar per here te pare fizikanti Antonino Zichich  me grupin e vete ne vitin1965 ne laboratorin e CERN te Ginevres (Zvizer), e cila ka qene anti-deuteri ose berthama e formuar nga anti-protoni dhe anti-neutroni (te njejtin rezultat e kishin aritur nderkohe edhe ne Brookhavan National Laboratori te New York nje grup tjeter fizikantesh)

Kurse anti-atomi me i thjeshte (anti-hidrogjeni) eshte perftuar nga shkencetaret ne CERN (Zvicer) dhe Formilah te Batavia (Ilionia USA) ne vitin 1996

Ne kerkim te Anti-Yjeve

Istrumenti kryesor i zbulimit te anti-materies ne hapesire eshte spektroskopi AMS (Alpha Manetic Spectroscopic), i vendosur ne orbite mbi Stacionin Hapesinor Internaional ISS dhe qe ne vitin 1999 eshte zvendesuar me AMS-2. Detyra e AMS eshte te analizoje dhe zbuloje grimcat me energji te larte ose siç quhen ndryshe “rezet kozmike”, te cilat vijne nga thellesia e universit ose perftohen gjate esplozioneve te supernovave ne galaktikat e largeta

AMS vezhgon vetite e elektoneve, pozitroneve, protoneve antiprotoneve, neutroneve , dhe anti berthamave per t’u dhene pergjigje pyetjeve themelore reth Bing-Bangut (i cili i ka dhene jeten lindjes se Universit), njera nga te cilat eshte kjo:perse gjate momentit te fillimit te Big Bangut eshte prodhuar me pak antimaterie ne krahasim me materien?

Ose e thene ndryshe:ne qofte se pranojme qe ligjet e ruajtjes kane vlere ne te gjithe historine e evolucionit te universit, duke vezhguar te gjithe materien egzistuese, spontanisht lind pyetja: perse nuk egziston po kaq anti-materie?

Le te sqarojme se si AMS do te mund te individualizoje antigrimcat ne burimet e rezatimeve me energji te larte, si mund te zbulojne anti-atomet, anti –yjet apo anti - galagtikat

Idea moderne e evolucionit te Universit pranon nje periudhe te cilen astrofizikantet e quajne “inflacion”, e cila eshte zgjeruar shume shpejte, e ngjashme me nje “flluske” relativisht e vogel por qe eshte zgjeruar deri ne dimesionet e Universit aktual. Inflazioni mund te kete zgjeruar grumbullime homogjene te materies dhe antimateries deri ne permasat e krahasuara me universin aktual. Kjo eshte permbajtja e asaj qe sugjerojne studjuesit e teorie se “inflacionit”

Bota e grimcave deri me sot eshte spjeguar edhe me te ashtuquajturen e Modelit Standart (MS) e cila ka ne themel te saj bashkeveprimet themelore te gravitetit, forces elektromanetike, focat e dobeta dhe te forta berthamore, si dhe modeli kozmologjik i Big Bangut, te cilat nuk konsiderohen inflazioniste, por qe pranojne qe ne Universin aktual sasia e antimateries  duhet te jete e barabarte me sasine e materies. Studjuesit e ketyre dy teorie te fundit thone qe jetojme ne nje dominim homogjen te materies, duke e argumentuar kete me faktin qe ne fazat e para te zhvillimit te Universit, materia ka “fituar” mbi antimaterien ne raportin: nje grimce e materies mbi dhjete miliarde grimca te antimateries. Kjo duhet kuptuar keshtu:nga anihilimi (zhdukja) e te gjitha grimcave me antigrimcat gjate kontaktit te tyre, ka mundur te mbijetoje nje mbi dhjete miliarde. Teresia e ketyre grimcave te “mbijetuara”, do te formojne me pas ate qe sot e quajme materia e dukshme apo materia normale.( Per te kuptuar se çeshte anihilimi, shih artikullin:”antimateria eshte nje asimetri e thelle”)

Vezhgimet e rezatimeve kozmike (fotoneve) te ardhura nga thellesia, dmth qe vijne nga nje kohe shume e larget, tregojne epoken e ketyre anihilimeve te medha, jane nje prove te ketyre aspekteve qe po trajtojme.

Lind pyetja tjeter:Ku duhen kerkuar egzaktesisht keto dominime “hipotetike” te antimateries?

Ne vitin 1976 studjuesi Gary Steiman hedh idene e dominimeve homogjene dhe uniforme te materies dhe antimateries prane grumbullimeve yjore te galaktikave, duke shtuar se distanca minimale per te gjetur nje dominim te antimateries duhej te ishte reth dhjete megaparsek, kurse disa studjuese te tjere do ta ritin kete distance ne disa gigaparsek

Veshgimet e rezatimeve CMB( mikrovalet kozmikete thellesive) , eshte ne perputhje me idene e pranise se zonave te medha te perplasjes midis dominimeve te materies dhe antimateries. Anihilimi i tyre do te shoqerohej me çlirimin e nje energie shume te madhe duke ndihmuar me pas perplasjen midis materies dhe antimateries ne nje zone tjeter dhe ky proçes do te perseritet vashimisht dhe do te kemi burimet e rezatimeve gama lehtesisht te spikatura por qe deri me sot nuk jane vezhguar ende. Kjo ka bere qe tani per tani ruga e dominimeve te medha te antimateries homogjene dhe uniforme te jete shume e veshtire per t’u aplikuar. Ne qofte se mendohet e kunderta, ajo e dominimeve te vogla te lokalizuara, llogaritet qe madhesia minimale per te patur antimateria jo te anihiluar gjate evolucionitte universit te jete ajo e grumbullimeve yjore sferike (globulare). E thene ndryshe, vendi me i mire ku mund te kerkohen keto “dominime” te jete ne qender te galaktikes tone, ku ndodhen yjet e vjeter te gjeneracionit te pare, dhe ku ndoshta eshte e mundur te individualizohen anti-yjet e “kondesuar” ne fazat e para te formimit te galaktikes tone.

Per te patur nje kuptim me te qarte reth çeshtjes qe po trajtojme, eshte hedhur nje propozim mbi modelin kozmologjik, nga shkencetari rus Maxim Khlopov ne vitin 2000, sipas te ciles do te mund  te konstatojme dominime te antimateries edhe ne nje largesi prej nje kiloparsek, por jo kaq te medhaja sa te mund te prodhojne ndonje shenje karakteristike te ngjashme me te kaluaren e rezatimeve CMB, dmth nuk jane te tilla per t’u spikatur.

Ne se ka mundesi te kerkohen antiyjet ose antiplanetet, dmth trupat e kondesuar ne antimaterie, eshte e rendesishme te dime ku dhe sa prej tyre duhen kerkuar.

Ne dhjetevjeçarin e fundit, shkencetare te ndryshem, kane kalkuluar vlerat per pjeset e antimateries ne krahasim me yjet dhe galaktikat, duke mare ne konsiderate faktin themelor qe nje trup antimaterie, nuk mund te kerkohet ne nje mjedis prej materie, dmth nuk mund te gjendet ne brendesi te nje galaktike, por duhet duhet te jete  e “mbrojtur” eventualisht nga nje yllesi (grumbullim yjesh) sferike e antimateries  ne nje “olone” sferike reth qendres se galaktikes, pikerisht aty ku ndodhen yjet e gjeneracionit te pare.

Menyrat efektive per te zbuluar antimaterien jane dy: njera eshte ajo e zbulimit te drejtperdrejte dhe tjetra eshte ajo indirekte. Le te sqarojme me mire perbajtjen e tyre.

Menyra e drejtperdrejte ka te beje me “kapjen” e anti-atomit ose anti-berthames te ardhura nga dominimet e anti-materies, te cilat kane pershkruar univesin pa u ndeshur me grimcat e materies

Kurse menyra indirekte ka te beje me zbulimin e “deshmimtareve” te proçesit te anihilimit , te cilat jane fotonet dhe mikrovalet nepermjet spektrit te rezatimit CMB. Kjo eshte e lidhur me ndonje ngjarje kozmike e cila eshte ne perputhje me pranine e nje mase te spikatur te antimateries ose per t’u shprehur me sakte:kjo ngjarje kozmike mund te jete “nje perplasje” e nje ylli te perpere nga materia e dukshme me nje “cope” te madhe te antimateries. Perfytyrojme per nje moment se nje asteroid prej antimaterie do te perplaset me Diellin. Sipas llogaritjeve te teorive pasuese , kjo “cope” e antimateries do te fundosej ne yllin (Diellin) edhe per disa km pa u avulluar dhe do te krijonte ate qe eshte perkufizuar nje “ambistar” ,qe do te thote nje Yll i ushqyer edhe nga anihilimi midis materies dhe antimateries. Ne qofte se mendojme qe anti-yjet ndodhen ne kufijte e yllesive (grumbullimeve yjore) te antimateries do te jete me te vertete e paket mundesia qe njera prej tyre te dale nga yllesia per te vajtur dhe te ndeshet me materien  qe udheton ne univers.

Nga ana tjeter nje “perplasje ballore” midis nje ylli dhe nje anti – ylli do te prodhonte nje çlirim intesiv te enerjise ne pak seconda, qe do te thote nje teprice energie te rezeve gama, ne krahasim me enrgjine e rezeve te dukshme dritore dhe energjise se rezeve X(rontgen),edhe keto te lindura ne Galaktike

Nje interpretim tjeter disi me i pranushem eshte ajo e bazuar mbi nje shperndarje jo uniforme te materies dh antimateries, ku kjo e fundit mund te kete krijuar dominime te vogla ne nje moment te vogel te kohes se inflacionit. Ne se do te kishte ardhur shume shpejte pas Big – Bangut, do te kishte dominime te medha te antimateries. Po ku jane?; ndersa pak me vone , te tilla dominime do te ishin zhdukur menjehere?!

 

Comments (0 posted):

Post your comment comment

Please enter the code you see in the image:

  • email Email to a friend
  • print Print version
  • Plain text Plain text
Rate this article
0
Powered by Vivvo CMS v4.1.5.1
...
Powered by Vivvo CMS v4.1.5.1