Η φυσικη

Θα μπορούσε κάθε ηλεκτρόνιο στο σύμπαν να είναι το ίδιο;

Θα μπορούσε κάθε ηλεκτρόνιο στο σύμπαν να είναι το ίδιο;


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.

Ίσως θυμάστε ηλεκτρόνια από την τάξη της επιστήμης. Είναι σταθερά υποατομικά σωματίδια που έχουν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Βρίσκονται σε άτομα και είναι ο κύριος φορέας ηλεκτρικής ενέργειας σε στερεά υλικά. Όμως, αυτό που πιθανώς δεν έχετε ακούσει, είναι η ιδέα ότι κάθε ηλεκτρόνιο υπάρχει ... είναι στην πραγματικότητα το ίδιο ακριβώς ηλεκτρόνιο.

Αυτή η θεωρία δηλώνει ότι κάθε ηλεκτρόνιο στο σύμπαν είναι στην πραγματικότητα ένα σωματίδιο που ταξιδεύει συνεχώς προς τα πίσω και προς τα εμπρός μέσω του χρόνου. Υπάρχουν πολλά περίπλοκα μαθηματικά, αλλά λύνει μερικές από τις μεγαλύτερες αναπάντητες ερωτήσεις της κβαντικής φυσικής.

Η θεωρία εξετάστηκε για πρώτη φορά από τον John Archibald Wheeler, έναν θεωρητικό φυσικό που εργάστηκε για τη βόμβα υδρογόνου στο Los Alamos και αργότερα δίδαξε στο Princeton. Είναι ευρέως γνωστός για την αναβίωση του ενδιαφέροντος για τη γενική σχετικότητα τη δεκαετία του 1940 και του 1950.

Όπως πολλές κβαντικές θεωρίες, η ιδέα ότι κάθε ηλεκτρόνιο είναι το ίδιο ηλεκτρόνιο, γνωστό ως Θεωρία ενός Ηλεκτρονίου, είναι περισσότερο ένα πείραμα σκέψης παρά μια θεωρία.

Ας το σπάσουμε λοιπόν.

Όλα τα ηλεκτρόνια φαίνονται ίδια

Ένας από τους μεγαλύτερους λόγους για τους οποίους αυτό το πείραμα σκέψης προτάθηκε από τον Wheeler είναι ότι κάθε ηλεκτρόνιο φαίνεται ακριβώς το ίδιο. Όλα έχουν την ίδια μάζα και το ίδιο ηλεκτρικό φορτίο.

Αυτό τελικά σημαίνει ότι είναι αδύνατο να διαχωριστούν τα ηλεκτρόνια καθόλου. Έτσι, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι ο Wheeler σκέφτηκε την ιδέα ότι εάν όλα τα ηλεκτρόνια φαίνονται ίδια και ενεργούν το ίδιο, τότε ίσως είναι τα ίδια ηλεκτρόνια.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: ΦΥΣΙΚΟΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΔΗΜΙΟΥΡΓΟΥΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΠΟΥ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΚΑΙ ΑΠΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΘΗΚΕ ΣΤΗΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑ

Η πρόταση ότι ολόκληρο το σύμπαν περιέχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να μην φαίνεται τόσο παράλογο, όταν θεωρούμε ότι η μόνη αλλαγή θα ήταν η ιδέα του τι είναι ένα ηλεκτρόνιο. Στην πράξη, όλα θα λειτουργούσαν το ίδιο.

Σύμφωνα με τη θεωρία του One Electron, με τον ίδιο τρόπο όπως ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να αναπηδήσει στο διάστημα όταν χτυπηθεί με φως, το ηλεκτρόνιο μπορεί επίσης να είναι σε θέση να αναπηδήσει προς τα πίσω στο χρόνο. Η συνέπεια αυτού είναι ότι τα ηλεκτρόνια που κινούνται προς τα πίσω στο χρόνο είναι ποζιτρόνια, το συστατικό αντιύλης των ηλεκτρονίων. Έτσι, όχι μόνο όλα τα ηλεκτρόνια είναι το ίδιο ηλεκτρόνιο, αλλά όλα τα ποζιτρόνια είναι επίσης τα ίδια ηλεκτρόνια που κινούνται προς τα πίσω.

Ως καθηγητής, ο Wheeler δίδαξε τον πλέον διάσημο φυσικό Richard Feynman, όταν ήταν διδακτορικός φοιτητής. Ο Feynman φημίστηκε για τη θεωρία του Wheeler όταν δέχτηκε το βραβείο Νόμπελ το 1965. Εδώ είπε ο Feynman:

Έλαβα μια τηλεφωνική κλήση μια μέρα στο μεταπτυχιακό κολέγιο στο Princeton από τον καθηγητή Wheeler, στο οποίο είπε, "Feynman, ξέρω γιατί όλα τα ηλεκτρόνια έχουν την ίδια φόρτιση και την ίδια μάζα." "Γιατί?" "Επειδή, είναι όλα τα ίδια ηλεκτρόνια!" Και, στη συνέχεια, εξήγησε στο τηλέφωνο, "ας υποθέσουμε ότι οι παγκόσμιες γραμμές που συνήθως σκεφτόμασταν πριν στο χρόνο και στο χώρο - αντί να ανεβαίνουμε μόνο στο χρόνο ήταν ένας τεράστιος κόμπος, και τότε, όταν κόψαμε τον κόμπο, από το επίπεδο που αντιστοιχεί σε ένα καθορισμένο χρόνο, θα δούμε πολλές, πολλές παγκόσμιες γραμμές και που θα αντιπροσωπεύουν πολλά ηλεκτρόνια, εκτός από ένα πράγμα. Εάν σε ένα τμήμα αυτό είναι μια συνηθισμένη παγκόσμια γραμμή ηλεκτρονίων, στην ενότητα στην οποία αντιστράφηκε και έρχεται πίσω από το μέλλον έχουμε το λάθος σημάδι στον κατάλληλο χρόνο - στις τέσσερις σωστές ταχύτητες - και αυτό ισοδυναμεί με την αλλαγή του σημείου της φόρτισης και, ως εκ τούτου, αυτό το μέρος ενός μονοπατιού θα λειτουργούσε σαν ποζιτρόνιο. "

Για πολλούς φυσικούς, αυτό που πρότεινε ο Wheeler δεν φαινόταν παράλογο. Οι φυσικοί δούλευαν ήδη με την ιδέα των ηλεκτρονίων και των ποζιτρονίων, ο Wheeler μόλις πρότεινε έναν τρόπο σύνδεσης κάθε ατόμου που υπάρχει ταυτόχρονα ως τρόπος εξήγησης γιατί κανείς δεν μπορούσε να πει τη διαφορά μεταξύ τους.

Πώς θα μοιάζει αυτή η θεωρία;

Εκτιμάται ότι υπάρχουν περίπου 10 έως τη δύναμη των 80 ατόμων στο σύμπαν. Εάν αγνοήσουμε το γεγονός ότι πολλά άτομα έχουν περισσότερα από ένα ηλεκτρόνια, μπορούμε να απλοποιήσουμε τον αριθμό των ηλεκτρονίων στο σύμπαν ως περίπου 10 έως τη δύναμη των 80.

Αν και τα ηλεκτρόνια αντιμετωπίζονται ως σταθερά για θεωρητικούς σκοπούς, το πειραματικό κατώτερο όριο για τη μέση διάρκεια ζωής του ηλεκτρονίου δίνεται συχνά ως 6,6 × 1028 χρόνια. Χρησιμοποιώντας αυτό, μπορούμε να πάρουμε μια ιδέα για το πώς παίζει αυτή η θεωρία.

Η θεωρία και αυτοί οι αριθμοί υπονοούν ότι το ένα ηλεκτρόνιο που υπάρχει έχει ταξιδέψει στο σύμπαν 1080 φορές, κάθε φορά που παίρνει 460 δισεκατομμύρια χρόνια. Μπορούμε να διπλασιάσουμε αυτούς τους αριθμούς για κάθε φορά που το ηλεκτρόνιο έπρεπε να επιστρέψει στο χρόνο, που ισοδυναμεί με το ένα ηλεκτρόνιο στη θεωρία του ενός ηλεκτρονίου είναι 10105 χρονών.

Το ελάττωμα των δεδομένων στη θεωρία

Όλα αυτά είναι αρκετά ενδιαφέρον να εξεταστούν, αλλά υπάρχει ένα πρόβλημα στη ρίζα αυτού του πειράματος σκέψης.

Εάν ένα μόνο ηλεκτρόνιο ταξιδεύει προς τα εμπρός μέσω του χρόνου ως ηλεκτρόνιο και προς τα πίσω ως ποζιτρόνιο, αυτό θα σήμαινε ότι σε οποιοδήποτε δεδομένο σημείο, εκείπρέπεινα είναι ο ίδιος αριθμός ποζιτρονίων με τα ηλεκτρόνια.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: ΝΕΑ ΜΕΛΕΤΗ ΑΝΑΚΑΛΥΨΕΙ Δισεκατομμύρια δισεκατομμυριούχα ηλεκτρικά σε μεταλλικό

Γνωρίζουμε ότι αυτό δεν είναι αλήθεια, και δεδομένου ότι συμβαίνει αυτό, μπορούμε να συμπεράνουμε με μεγάλη εμπιστοσύνη ότι η θεωρία του ενός ηλεκτρονίου δεν μπορεί να κρατήσει.

Είναι πιθανό ότι ο Wheeler ήξερε ότι συνέβαινε αυτό. Στο απομνημονεύμα του, γράφει:

"Ήξερα, φυσικά, ότι, τουλάχιστον στη γωνία του σύμπαντος, υπάρχουν πολύ περισσότερα ηλεκτρόνια από τα ποζιτρόνια, αλλά το βρήκα ακόμα μια συναρπαστική ιδέα να σκεφτώ τροχιές στο χωροχρόνο που θα μπορούσαν να πάνε απεριόριστα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση - προς τα εμπρός ώρα, προς τα πίσω στο χρόνο, πάνω, κάτω, αριστερά ή δεξιά. "

Ο Wheeler ήταν σχεδόν βέβαιος ότι το πείραμα σκέψης του δεν ήταν αντανάκλαση της πραγματικής κβαντικής πραγματικότητας, αλλά σημείωσε ότι η ιδέα ότι δεν υπάρχει ο ίδιος αριθμός ποζιτρονίων με τα ηλεκτρόνια ισχύει μόνο για το παρατηρήσιμο σύμπαν μας. Είναι πιθανό ότι δεν ισχύει για το άθροισμα του σύμπαντος.

Στο τέλος της ημέρας, η θεωρία του One Electron είναι ένα μάλλον ενδιαφέρον πείραμα σκέψης που πρέπει να σκεφτούμε, ακόμα κι αν η φυσική δεν είναι η εμπλοκή σας. Το να πιστεύουμε ότι είναι θεωρητικά δυνατό, αν και πολύ απίθανο, ότι ένα σωματίδιο που υπάρχει παντού σε όλο το σύμπαν είναι στην πραγματικότητα το ίδιο σωματίδιο, ταξιδεύοντας στον χρόνο - καλά, αυτό είναι πολύ δροσερό.


Δες το βίντεο: Η συνέντευξη της Αγγελικής Αναγνώστου στην εκπομπή Κώδικας Μυστηρίων 12518 (Δεκέμβριος 2022).