Nisbiylik nazariyasidagi takyonlar

Lepton xususiyatlari

Bosqichlar
Katta miqdordagi moddalar atrof-muhit bosimi, harorat va hajmga qarab bir necha xil shakllarda yoki fazalar deb nomlangan birlashma holatlarida [46] mavjud bo'lishi mumkin. [47] Faz - bu nisbatan bir xil kimyoviy tarkibi va fizik xususiyatlariga ega bo'lgan materiyaning shakli (zichlik, solishtirma issiqlik, sinish ko'rsatkichi va boshqalar). Ushbu fazalarga uchta tanish bo'lgan narsa (qattiq moddalar, suyuqliklar va gazlar), shuningdek, materiyaning ekzotik holatlari kiradi (masalan, plazmalar, superfluidlar, supersolidlar, Boz-Eynshteyn kondensatlari, ...). Suyuqlik suyuqlik, gaz yoki plazma bo'lishi mumkin. Magnit materiallarning paramagnitik va ferromagnit fazalari ham mavjud. Shartlar o'zgarishi bilan materiya bir fazadan ikkinchisiga o'zgarishi mumkin. Ushbu hodisalar fazali o'tish deb ataladi va termodinamika sohasida o'rganiladi. Nanomateriallarda sirtning hajmga nisbati sezilarli darajada oshganligi, quyma materialning xususiyatlaridan butunlay farq qiladigan va biron bir quyma faza tomonidan yaxshi tavsiflanmagan xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin bo'lgan moddalarga olib keladi (batafsil ma'lumot uchun nanomateriallarga qarang).
Belgilangan hajmdagi odatdagi moddalar uchun fazalar diagrammasi. Vertikal o'qi - bosim, gorizontal o'qi - Harorat. Yashil chiziq muzlash nuqtasini belgilaydi (yashil chiziq ustida qattiq, pastda suyuq) va ko'k chiziqda qaynash nuqtasi (yuqorida suyuq va pastda gaz). Shunday qilib, masalan, yuqori T da, suyuq fazada moddani ushlab turish uchun yuqori P zarur. Uch fazada uch faza; suyuq, gaz va qattiq; birgalikda yashashi mumkin. Kritik nuqtadan yuqorida fazalar o'rtasida aniqlanadigan farq yo'q. Nuqta chiziqda suvning g'ayritabiiy harakati ko'rsatilgan: bosim ko'tarilib muz doimiy haroratda eriydi. [45]
Antimateriya
Savol, Web Fundamentals.svg Fizikada hal qilinmagan muammo:
Barion assimetriyasi. Nima uchun kuzatiladigan koinotda antimateriyadan ko'proq narsa bor?
(fizikada ko'proq hal qilinmagan muammolar)
Qarama-qarshi moddalar oddiy materiyani tashkil etadigan zarrachalardan tashkil topgan materiya. Agar zarracha va uning zarrachasi bir-biriga tegsa, ikkitasi yo'q bo'lib ketadi; ya'ni ularning ikkalasi ham Albert Eynshteynning E = mc2 tenglamasiga muvofiq teng energiyaga ega boshqa zarrachalarga aylanishi mumkin. Ushbu yangi zarralar yuqori energiyali fotonlar (gamma nurlari) yoki boshqa zarrachalar-zarrachalar juftlari bo'lishi mumkin. Hosil bo'lgan zarrachalarga yo'q qilinish mahsulotlarining dam olish massasi va asl zarracha - antipartikula juftligining qolgan massasi orasidagi farqga teng bo'lgan kinetik energiya miqdori beriladi, bu ko'pincha juda katta. "Materiya" ning qaysi ta'rifi qabul qilinganiga qarab, antimadda materiyaning ma'lum bir subklassi yoki materiyaning teskarisi deb aytish mumkin.


Qarama-qarshi moddalar Yerda tabiiy ravishda topilmaydi, faqat juda qisqa va g'oyib bo'ladigan ozgina miqdorlardan tashqari (radioaktiv parchalanish, chaqmoq yoki kosmik nurlar natijasida). Buning sababi shundaki, Yerda mos fizika laboratoriyasining chegaralaridan tashqarida paydo bo'lgan antimadda deyarli bir zumda Yer yaratilgan oddiy moddalar bilan uchrashadi va yo'q qilinadi. Antipartikullar va ba'zi bir barqaror antimateriya (masalan, antigidrogen) ozgina miqdorda tayyorlanishi mumkin, ammo uning ba'zi bir nazariy xususiyatlarini sinab ko'rish uchun etarli miqdorda emas.
Ilm-fan va fantastika sohasida ham kuzatiladigan koinotning deyarli butun materiya ekanligi (kvarklar va leptonlar ma'nosida, ammo antiquar yoki antileptonlar emas) va boshqa joylar deyarli butunlay antimateriya (antiquarks va antileptonlar) bo'ladimi-yo'qligi haqida juda ko'p taxminlar mavjud. . Dastlabki koinotda materiya va antimateriya teng ravishda namoyish etilgan deb o'ylashadi va antimadraning yo'q bo'lib ketishi uchun fizik qonunlarda nomutanosiblik talab etiladi, bu CP (zaryad-paritet) simmetriyasini buzish deb nomlanadi, uni Standart Modeldan olish mumkin, [48] ammo bu vaqtda ko'rinadigan koinotdagi materiya va antimateriyaning ko'rinadigan assimetriyasi fizikada hal qilinmagan eng katta muammolardan biridir. U yuzaga kelishi mumkin bo'lgan jarayonlar barogenez ostida batafsil o'rganiladi.


Rasmiy ravishda antimateriya zarralarini ularning salbiy barion raqami yoki lepton soni bilan aniqlash mumkin, "normal" (antimateriya bo'lmagan) modda zarralari musbat barion yoki lepton soniga ega. [49] Ushbu ikki zarracha sinf bir-birining zarrachalarga qarshi sheriklaridir.


2017 yil oktyabr oyida olimlar Katta portlashda teng ravishda hosil bo'lgan materiya va antimateriya bir xil ekanligi, bir-birini butunlay yo'q qilishi va natijada koinot mavjud bo'lmasligi kerakligi haqida qo'shimcha dalillar keltirdilar. [50] [51] Bu shuni anglatadiki, olimlar uchun hali noma'lum bo'lgan yoki paydo bo'lgan olamda materiya va antimateriyaning to'liq o'zaro yo'q qilinishini to'xtatgan yoki ikkala shakl o'rtasida nomutanosiblikni keltirib chiqargan narsa bo'lishi kerak.