पदार्थ का ऋणात्मक द्रव्यमान। तेल और गैस का बड़ा विश्वकोश

वाशिंगटन विश्वविद्यालय (यूएसए) के शोधकर्ताओं ने रूबिडियम परमाणुओं से एक नकारात्मक प्रभावी द्रव्यमान वाले पदार्थ के व्यवहार को प्राप्त किया है। इसका मतलब है कि ये परमाणु बाहरी प्रभाव में इस प्रभाव के वेक्टर की दिशा में नहीं उड़े। प्रायोगिक परिस्थितियों में, उन्होंने ऐसा व्यवहार किया जैसे वे हर बार बहुत कम मात्रा वाले क्षेत्र की सीमाओं के पास एक अदृश्य दीवार से टकराते हैं। संबंधित एक में प्रकाशित किया गया है शारीरिक समीक्षा पत्र।प्रयोग को मीडिया द्वारा "नकारात्मक द्रव्यमान के साथ पदार्थ बनाना" के रूप में गलत व्याख्या किया गया था (सिद्धांत रूप में, यह आपको दूर के लिए वर्महोल बनाने की अनुमति देता है अंतरिक्ष यात्रा) वास्तव में, यदि संभव हो तो एक नकारात्मक द्रव्यमान वाला पदार्थ प्राप्त करना, प्राप्त करने योग्य से कहीं अधिक है आधुनिक विज्ञानऔर प्रौद्योगिकियां।

रूबिडियम परमाणुओं को उन पर लागू बल के वेक्टर के विपरीत दिशा में स्थानांतरित करने के लिए मजबूर किया गया था। मीडिया ने इसे "नकारात्मक द्रव्यमान" वाले पदार्थ के निर्माण के रूप में गलत समझा

काम के लेखकों ने एक लेजर के साथ रूबिडियम परमाणुओं को धीमा कर दिया (एक कण की गति में कमी का अर्थ है इसका ठंडा होना)। शीतलन के दूसरे चरण में, सबसे ऊर्जावान परमाणुओं को ठंडा मात्रा छोड़ने की अनुमति दी गई थी। इसने उसे और भी अधिक ठंडा कर दिया, जिस तरह से रेफ्रिजरेंट परमाणुओं का वाष्पीकरण एक घरेलू रेफ्रिजरेटर की सामग्री को ठंडा करता है। तीसरे चरण में, लेज़रों के एक अलग सेट का उपयोग किया गया था, जिनमें से दालों ने स्पिन को बदल दिया (सरलीकृत, चारों ओर घूमने की दिशा) अपनी धुरी) परमाणुओं के भाग।

चूँकि ठण्डे हुए आयतन में कुछ परमाणुओं में एक सामान्य चक्रण होता रहा, जबकि अन्य को एक उल्टा मिला, एक दूसरे के साथ उनकी बातचीत ने एक असामान्य चरित्र प्राप्त कर लिया। सामान्य व्यवहार में, रूबिडियम परमाणु टकराने से अलग हो जाएंगे विभिन्न पक्ष. केंद्रीय परमाणु बाहरी लोगों को बाहर की ओर धकेलते हैं, उन्हें बल अनुप्रयोग (पहले परमाणु के गति वेक्टर) की दिशा में गति प्रदान करते हैं। स्पिन में असंगति के कारण, व्यवहार में, रूबिडियम परमाणु केल्विन के छोटे अंशों में ठंडा होने के बाद टकराव के बाद अलग नहीं हुए, प्रारंभिक मात्रा में शेष, एक घन मिलीमीटर के लगभग एक हजारवें हिस्से के बराबर। बाहर से ऐसा लग रहा था कि वे किसी अदृश्य दीवार से टकरा रहे हैं।

विभिन्न स्पिन वाले परमाणुओं के समूह के लिए बहुत दूर की सादृश्य - दो या दो से अधिक की टक्कर फुटबॉल की गेंदें, अलग-अलग दिशाओं में अपनी धुरी के चारों ओर घूमने से पहले साइड इफेक्ट पूर्व-मुड़। यह स्पष्ट है कि टक्कर के बाद उनके आंदोलन की दिशा और गति सामान्य गेंदों के समान परिणामों से काफी भिन्न होगी। लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि गेंदें बदल गई हैं भौतिक द्रव्यमान. केवल एक दूसरे के साथ उनकी बातचीत की प्रकृति बदल गई है। साथ ही प्रयोग में परमाणुओं का द्रव्यमान ऋणात्मक नहीं हुआ। गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में, वे अभी भी नीचे जाएंगे। वास्तव में जो बदल गया वह केवल वही था जहां वे अन्य समान परमाणुओं के साथ टकराव के बाद चले गए, लेकिन दूसरी दिशा में अपनी धुरी के चारों ओर "घूर्णन" किया।

प्रयोग में रूबिडियम परमाणुओं का व्यवहार भौतिकी में नकारात्मक प्रभावी द्रव्यमान की परिभाषा से मेल खाता है। इसका उपयोग, उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन के व्यवहार का वर्णन करने में किया जाता है क्रिस्टल लैटिस. उसके लिए, औपचारिक द्रव्यमान क्रिस्टल के अक्षों के सापेक्ष गति की दिशा पर निर्भर करता है। एक दिशा में चलते हुए, यह एक विचरण (बिखरता हुआ) दिखाएगा, दूसरे में - दूसरा। उनके लिए प्रभावी द्रव्यमान की अवधारणा पेश की गई थी क्योंकि अन्यथा, सूत्रों द्वारा उनके प्रकीर्णन का वर्णन करते समय, द्रव्यमान ऊर्जा पर निर्भर होना शुरू हो जाएगा, जो गणना के लिए बहुत सुविधाजनक नहीं है। एक नकारात्मक प्रभावी द्रव्यमान का एक उदाहरण अर्धचालकों में छिद्रों का व्यवहार है, जिससे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रत्येक उपयोगकर्ता को निपटना पड़ता है।

अधिकांश मीडिया, जिनमें रूसी भी शामिल हैं, ने प्रयोग की व्याख्या एक नकारात्मक द्रव्यमान वाले पदार्थ के निर्माण के रूप में की। सिद्धांत रूप में, समान गुणों वाले पदार्थ का उपयोग वर्महोल को कार्य क्रम में रखने के लिए किया जा सकता है, जिससे अंतरिक्ष और समय में लंबी दूरी की यात्रा लगभग शून्य समय में हो सकती है। इस तरह के पदार्थ, साथ ही साथ स्वयं वर्महोल बनाने की व्यावहारिक संभावना अभी तक सिद्ध नहीं हुई है। यदि संभव भी हो तो भी मानव जाति की आधुनिक तकनीकी क्षमताओं के साथ इसे प्राप्त करना अवास्तविक है।

पर सैद्धांतिक भौतिकी, नकारात्मक द्रव्यमानएक काल्पनिक पदार्थ की अवधारणा है जिसका द्रव्यमान द्रव्यमान के विपरीत मूल्य है सामान्य मामला(जैसे एक विद्युत आवेश धनात्मक और ऋणात्मक हो सकता है)। उदाहरण के लिए, -2 किग्रा। ऐसा पदार्थ, यदि वह मौजूद होता, तो एक या एक से अधिक ऊर्जावान स्थितियों का उल्लंघन करता और कुछ अजीब गुणों का प्रदर्शन करता। कुछ सट्टा सिद्धांतों के अनुसार, नकारात्मक द्रव्यमान पदार्थ का उपयोग वर्महोल बनाने के लिए किया जा सकता है ( wormholes) अंतरिक्ष-समय में।

पूर्ण कल्पना की तरह लगता है, लेकिन ...

विज्ञान के इतिहास में पहली बार, वाशिंगटन विश्वविद्यालय के भौतिकविदों ने उन परिस्थितियों को फिर से बनाया है जिनके तहत पदार्थ, एक निश्चित प्रकार का तरल, "नकारात्मक द्रव्यमान" के गुणों को प्रदर्शित करता है। इस द्रव का व्यवहार ऋणात्मक द्रव्यमान की अवधारणा के पूर्णतया संगत है, जब उस पर एक निश्चित दिशा में कार्य करने वाला बल सदिश लगाया जाता है, तो यह द्रव विपरीत दिशा में त्वरण के साथ गति करने लगता है। वाशिंगटन विश्वविद्यालय में भौतिकी और खगोल विज्ञान के प्रोफेसर माइकल फोर्ब्स बताते हैं, "इस तरह का प्रभाव प्रयोगशाला में भी प्राप्त करना मुश्किल है, लेकिन इसका उपयोग कुछ पहले से अस्पष्टीकृत खगोलीय घटनाओं का अध्ययन और व्याख्या करने के लिए किया जा सकता है।"

एक काल्पनिक दृष्टिकोण से, पदार्थ का नकारात्मक द्रव्यमान उसी तरह हो सकता है जैसे विद्युत आवेशों में धनात्मक या ऋणात्मक ध्रुवता होती है। लोग इस पहलू के बारे में बहुत कम सोचते हैं, क्योंकि हमारे आस-पास की दुनिया में द्रव्यमान का केवल "सकारात्मक" पक्ष ही प्रकट होता है। न्यूटन के दूसरे नियम के अनुसार, यदि आप किसी वस्तु पर अचर बल लगाते हैं, तो वह गति करेगी निरंतर त्वरणइस बल की दिशा में।

माइकल फोर्ब्स कहते हैं, "न्यूटन के दूसरे नियम के आधार पर, लगभग वह सब कुछ जो हम अपने आस-पास देखते हैं, संचालित होता है," हालांकि, नकारात्मक द्रव्यमान वाला पदार्थ उस पर लगाए गए बल पर बिल्कुल विपरीत तरीके से प्रतिक्रिया करता है, यह दिशा में बढ़ना शुरू कर देता है। उस पर लागू बल का। ”


चित्रा 1. बोस-आइंस्टीन घनीभूत के साथ अनिसोट्रोपिक विस्तार विभिन्न गुणांकआसंजन बल। वास्तविक परिणामप्रयोग लाल रंग में हैं, सिमुलेशन में भविष्यवाणी के परिणाम काले रंग में हैं

निचला चार्ट चित्र 1 की निचली पंक्ति में मध्य फ़्रेम का एक बड़ा खंड है। निचला चार्ट उस क्षेत्र में कुल घनत्व बनाम समय का 1D अनुकरण दिखाता है जहां गतिशील अस्थिरता पहली बार दिखाई दी थी।

तथाकथित बोस-आइंस्टीन घनीभूत, रूबिडियम परमाणुओं का एक बादल लगभग एक तापमान तक ठंडा हो गया परम शून्य. ऐसी परिस्थितियों में, कणों की तापीय गति व्यावहारिक रूप से रुक जाती है और, कानूनों में सबसे आगे होने के लिए धन्यवाद क्वांटम यांत्रिकी, परमाणुओं का यह बादल प्राप्त करता है तरंग क्रियाऔर एक बड़े ठोस परमाणु की तरह व्यवहार करता है। इसके अलावा, बोस-आइंस्टीन घनीभूत, परमाणुओं के तुल्यकालिक आंदोलन के कारण, एक सुपरफ्लुइड, एक सुपरफ्लुइड तरल के गुण होते हैं, जिसका चिपचिपापन गुणांक है शून्य.

कुछ मापदंडों के साथ लेजर लाइट की मदद से, वैज्ञानिकों ने रूबिडियम परमाणुओं को लगभग पूर्ण विराम तक धीमा कर दिया, और वे "गर्म" परमाणु जिन्हें धीमा नहीं किया जा सकता था, उसी लेजर लाइट का उपयोग करके ट्रैप स्पेस से निष्कासित कर दिया गया। जिस जाल में बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट "चालित" था, उसका गोलाकार आकार और केवल 100 माइक्रोन का आकार था। इस समय, कंडेनसेट में अभी भी सामान्य "सकारात्मक" द्रव्यमान था, लेकिन जाल की अखंडता के जानबूझकर उल्लंघन ने कंडेनसेट के आदर्श गोलाकार आकार का उल्लंघन किया, और रूबिडियम परमाणु जाल से बाहर निकल गए।

और उसी क्षण सबसे दिलचस्प शुरू हुआ। वैज्ञानिकों ने अतिरिक्त लेज़रों के एक सेट का उपयोग किया जिसने रूबिडियम परमाणुओं के घूमने की दिशा बदल दी। और इस तरह के "उपचार" के बाद घनीभूत सुपरफ्लुइड ने नकारात्मक द्रव्यमान के गुणों का अधिग्रहण किया। "जैसे ही परमाणु सकारात्मक से नकारात्मक क्षेत्र में बड़े पैमाने पर संक्रमण की सीमा तक पहुंचते हैं, वे तेजी से बढ़ते हैं विपरीत दिशा"- माइकल फोर्ब्स कहते हैं," यह ऐसा है जैसे रूबिडियम परमाणु एक अदृश्य दीवार से परिलक्षित होते हैं।

"नकारात्मक" द्रव्यमान के साथ पदार्थ प्राप्त करने की उपरोक्त तकनीक ने वैज्ञानिकों को पिछले समान प्रयासों के दौरान वैज्ञानिकों द्वारा सामना की गई कुछ समस्याओं और परेशानियों से बचने की अनुमति दी। माइकल फोर्ब्स कहते हैं, "प्रयोग के सभी मानकों के पूर्ण और सटीक नियंत्रण के लिए धन्यवाद, हम उन परिस्थितियों को फिर से बनाने में सक्षम थे जिनके तहत प्रयोगात्मक क्षेत्र में पदार्थ के द्रव्यमान की" ध्रुवीयता के उलट "की स्पष्ट सीमा दिखाई देती है।" , "विदेशी खगोलीय पिंडों की गहराई में कुछ ऐसा ही हो सकता है, जैसे न्यूट्रॉन तारे, ब्लैक होल और घने समूह गहरे द्रव्य. अब हमारे पास प्रयोगशाला में मौलिक घटनाओं का प्रयोग करने और अनुकरण करने का अवसर है जो केवल एक बहुत ही विशिष्ट में होता है वातावरणउपरोक्त अंतरिक्ष वस्तुएं"

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लेकिन हमें पहले से ही वादा किया जा रहा है कि जल्द ही स्वयं-बहने वाला तरल अपने आप नलों में बह जाएगा, और अब हम छठे विलुप्त होने वाले हैं। बहुत पहले नहीं, एक कृत्रिम मस्तिष्क विकसित किया गया था और, पहली बार, अंगों को सफलतापूर्वक जमे हुए और पिघलाया गया था।

बचाया

स्पेसटाइम में काल्पनिक वर्महोल

वाशिंगटन विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला में, 0.001 मिमी³ से कम की मात्रा में बोस-आइंस्टीन घनीभूत के गठन के लिए स्थितियां बनाई गईं। कणों को एक लेजर द्वारा धीमा कर दिया गया था और उनमें से सबसे ऊर्जावान मात्रा को छोड़ने के लिए इंतजार कर रहे थे, जिसने सामग्री को और ठंडा कर दिया। इस स्तर पर, सुपरक्रिटिकल द्रव का अभी भी सकारात्मक द्रव्यमान था। पोत में रिसाव की स्थिति में, रूबिडियम परमाणु अलग-अलग दिशाओं में बिखर जाएंगे, क्योंकि केंद्रीय परमाणु चरम परमाणुओं को बाहर की ओर धकेलेंगे, और वे बल के आवेदन की दिशा में तेजी लाएंगे।

एक नकारात्मक प्रभावी द्रव्यमान बनाने के लिए, भौतिकविदों ने लेज़रों के एक अलग सेट का उपयोग किया जिसने कुछ परमाणुओं के स्पिन को बदल दिया। जैसा कि अनुकरण भविष्यवाणी करता है, पोत के कुछ क्षेत्रों में, कणों को एक नकारात्मक द्रव्यमान प्राप्त करना चाहिए। यह सिमुलेशन (निचले आरेख में) में समय के एक समारोह के रूप में पदार्थ के घनत्व में तेज वृद्धि में स्पष्ट रूप से देखा जाता है।


चित्रा 1. बोस-आइंस्टीन के अनिसोट्रोपिक विस्तार विभिन्न संयोजी बल गुणांक के साथ घनीभूत होते हैं। प्रयोग के वास्तविक परिणाम लाल रंग में हैं, सिमुलेशन में भविष्यवाणी के परिणाम काले रंग में हैं

निचला आरेख चित्र 1 की निचली पंक्ति में मध्य फ़्रेम का एक बड़ा भाग है।

निचला आरेख उस क्षेत्र में कुल घनत्व बनाम समय का 1D सिमुलेशन दिखाता है जहां पहली बार गतिशील अस्थिरता दिखाई दी थी। बिंदीदार रेखाएं परमाणुओं के तीन समूहों को अर्ध-गति पर वेग से अलग करती हैं, जहां प्रभावी द्रव्यमान नकारात्मक (ऊपरी रेखा) बनने लगता है। न्यूनतम नकारात्मक प्रभावी द्रव्यमान का बिंदु दिखाया गया है (मध्य) और वह बिंदु जहां द्रव्यमान सकारात्मक मूल्यों (निचली रेखा) पर लौटता है। लाल बिंदु उन स्थानों को इंगित करते हैं जहां स्थानीय अर्ध-गति नकारात्मक प्रभावी द्रव्यमान के क्षेत्र में स्थित है।

रेखांकन की पहली पंक्ति से पता चलता है कि दौरान शारीरिक प्रयोगमामला बिल्कुल नकली जैसा व्यवहार करता है, जो एक नकारात्मक प्रभावी द्रव्यमान वाले कणों की उपस्थिति की भविष्यवाणी करता है।

बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट में, कण तरंगों की तरह व्यवहार करते हैं और इसलिए सकारात्मक प्रभावी द्रव्यमान के सामान्य कणों की तुलना में एक अलग दिशा में प्रचार करना चाहिए।

निष्पक्षता में, यह कहा जाना चाहिए कि बार-बार, भौतिकविदों ने प्रयोगों के दौरान परिणाम दर्ज किए जब नकारात्मक द्रव्यमान के गुण प्रकट हुए, लेकिन उन प्रयोगों की व्याख्या अलग-अलग तरीकों से की जा सकती थी। अब अनिश्चितता काफी हद तक समाप्त हो गई है।

जर्नल में 10 अप्रैल, 2017 को प्रकाशित वैज्ञानिक लेख शारीरिक समीक्षा पत्र(doi:10.1103/PhysRevLet.118.155301, सदस्यता द्वारा उपलब्ध)। पत्रिका को भेजने से पहले लेख की एक प्रति 13 दिसंबर, 2016 को पर पोस्ट की गई थी नि: शुल्क प्रवेश arXiv.org पर (arXiv:1612.04055)।

1280 x 800 रिज़ॉल्यूशन पर देखने के लिए अनुशंसित


"तकनीक-युवा", 1990, नंबर 10, पी। 16-18.

इगोर स्टेपिकिन द्वारा स्कैन किया गया

साहसिक परिकल्पनाओं का ट्रिब्यून

पोंकरत बोरिसोव, इंजीनियर
नेगेटिव मास: फ्री फ्लाइट टू इन्फिनिटी

  • इस विषय पर लेख 30 से अधिक वर्षों से समय-समय पर विदेशी और सोवियत भौतिकी पत्रिकाओं में दिखाई दे रहे हैं। लेकिन अजीब तरह से, ऐसा लगता है कि उन्होंने अभी भी लोकप्रिय लोगों का ध्यान आकर्षित नहीं किया है। लेकिन नकारात्मक द्रव्यमान की समस्या, और सख्ती से भी वैज्ञानिक सेटिंग- आधुनिक भौतिकी के विरोधाभासों के प्रेमियों और विज्ञान कथा लेखकों के लिए एक महान उपहार। लेकिन ऐसी है संपत्ति विशेष साहित्य: इसमें सनसनी दशकों तक छुपी रह सकती है...
  • इसलिए, हम बात कर रहे हेपदार्थ के एक काल्पनिक रूप के बारे में, जिसका द्रव्यमान सामान्य से विपरीत है। सवाल तुरंत उठता है: इसका वास्तव में क्या मतलब है? और यह तुरंत स्पष्ट हो जाता है: नकारात्मक द्रव्यमान की अवधारणा को सही ढंग से परिभाषित करना इतना आसान नहीं है।
  • निस्संदेह, इसमें गुरुत्वाकर्षण प्रतिकर्षण का गुण होना चाहिए। लेकिन यह पता चला है कि यह अकेले पर्याप्त नहीं है। आधुनिक भौतिकी में, चार प्रकार के द्रव्यमान को कड़ाई से प्रतिष्ठित किया जाता है:
  • गुरुत्वाकर्षण सक्रिय - वह जो आकर्षित करता है (यदि यह सकारात्मक है, तो निश्चित रूप से);
  • गुरुत्वाकर्षण निष्क्रिय - वह जो आकर्षित होता है;
  • अक्रिय, जो एक लागू बल (ए \u003d एफ / एम) की कार्रवाई के तहत एक निश्चित त्वरण प्राप्त करता है;
  • अंत में, आइंस्टीन का बाकी द्रव्यमान, जो शरीर की कुल ऊर्जा (E = mC 2) सेट करता है।
  • आम तौर पर स्वीकृत सिद्धांतों के ढांचे में, वे सभी परिमाण में समान हैं। लेकिन उनके बीच अंतर करना आवश्यक है, और यह नकारात्मक द्रव्यमान को निर्धारित करने की कोशिश करने पर ही स्पष्ट हो जाता है। तथ्य यह है कि यह सामान्य के बिल्कुल विपरीत होगा, यदि इसके चारों प्रकार नकारात्मक हो जाते हैं।
  • इस दृष्टिकोण के आधार पर, 1957 में वापस प्रकाशित इस विषय पर पहले लेख में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी X. बॉन्डी ने कठोर प्रमाणों द्वारा "माइनस-मास" के मूल गुणों को निर्धारित किया।
  • हो सकता है कि उन्हें यहां दोहराना बहुत मुश्किल भी न हो, क्योंकि वे केवल न्यूटनियन यांत्रिकी पर आधारित हैं। लेकिन यह हमारी कहानी को अस्त-व्यस्त कर देगा, और फिर बहुत सारी भौतिक और गणितीय "सूक्ष्मताएँ" हैं। इसलिए, आइए सीधे परिणामों पर चलते हैं, खासकर जब से वे काफी स्पष्ट हैं।
  • सबसे पहले, "माइनस मैटर" को किसी भी अन्य पिंडों को गुरुत्वाकर्षण रूप से पीछे हटाना चाहिए, अर्थात न केवल नकारात्मक के साथ, बल्कि सकारात्मक द्रव्यमान के साथ (जबकि सामान्य पदार्थ, इसके विपरीत, हमेशा दोनों प्रकार के पदार्थ को आकर्षित करता है)। इसके अलावा, किसी भी बल की कार्रवाई के तहत, जड़ता के बल तक, उसे दिशा में आगे बढ़ना चाहिए विपरीत वेक्टरयह ताकत। और अंत में, इसकी कुल आइंस्टीन ऊर्जा भी नकारात्मक होनी चाहिए।
  • इसलिए, वैसे, इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि हमारा आश्चर्यजनक बात- एंटीमैटर नहीं, जिसका द्रव्यमान अभी भी सकारात्मक माना जाता है। उदाहरण के लिए, द्वारा आधुनिक विचार, एंटीमैटर से "एंटी-अर्थ" सूर्य के चारों ओर ठीक उसी कक्षा में चक्कर लगाएगा जैसा कि हमारा गृह ग्रह है।
  • यह सब लगभग स्पष्ट है। लेकिन फिर अविश्वसनीय शुरू होता है।
  • चलो वही गुरुत्वाकर्षण लेते हैं। यदि दो सामान्य पिंड एक दूसरे को आकर्षित करते हैं और एक दूसरे के पास जाते हैं, और दो एंटीमास एक दूसरे को पीछे हटाते हैं और बिखरते हैं, तो विभिन्न संकेतों के द्रव्यमान के गुरुत्वाकर्षण के दौरान क्या होता है?
  • जाने भी दो सरलतम मामला: एक नकारात्मक द्रव्यमान के साथ पदार्थ से बना एक पिंड (मान लें कि एक गेंद) -M एक वस्तु के पीछे है (चलिए इसे "रॉकेट" कहते हैं - अब हम इसका पता लगाएंगे) एक समान सकारात्मक द्रव्यमान +M के साथ। यह स्पष्ट है कि गेंद का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र रॉकेट को पीछे हटाता है, जबकि यह स्वयं गेंद को आकर्षित करता है। लेकिन यह यहाँ से इस प्रकार है (यह फिर से कड़ाई से साबित हुआ है) कि पूरी प्रणाली दो द्रव्यमानों के केंद्रों को जोड़ने वाली एक सीधी रेखा के साथ आगे बढ़ेगी, उनके बीच गुरुत्वाकर्षण संपर्क की ताकत के समानुपाती निरंतर त्वरण के साथ!
  • बेशक, पहली नज़र में, सहज, अकारण गति की यह तस्वीर केवल एक ही बात "साबित" करती है: उन गुणों के साथ एंटीमास जिन्हें हमने शुरू से ही परिभाषा में इसके लिए जिम्मेदार ठहराया था, बस मौजूद नहीं हो सकता। आखिरकार, हमें सबसे अपरिवर्तनीय कानूनों के उल्लंघन का एक पूरा गुच्छा प्राप्त हुआ है, ऐसा प्रतीत होता है।
  • ठीक है, उदाहरण के लिए, संवेग के संरक्षण के नियम का यहाँ खुले तौर पर उल्लंघन नहीं किया जा रहा है? दोनों शरीर, बिना किसी कारण के, एक ही दिशा में भागते हैं, जबकि विपरीत दिशा में कुछ भी नहीं चलता है। लेकिन याद रखें कि जनता में से एक नकारात्मक है! लेकिन इसका मतलब यह है कि गति की परवाह किए बिना इसके आवेग का ऋण चिह्न है: (-एम) वी, और फिर कुल आवेगटू-बॉडी सिस्टम अभी भी शून्य है!
  • सिस्टम की कुल गतिज ऊर्जा के लिए भी यही सच है। जबकि शरीर आराम कर रहे हैं, यह शून्य के बराबर है। लेकिन कोई फर्क नहीं पड़ता कि वे कितनी तेजी से आगे बढ़ते हैं, कुछ भी नहीं बदलता है: गेंद का नकारात्मक द्रव्यमान, सूत्र (-M)V 2 / 2 के अनुसार पूर्ण रूप से, नकारात्मक गतिज ऊर्जा जमा करता है, जो वास्तव में वृद्धि की भरपाई करता है सकारात्मक ऊर्जारॉकेट।
  • यदि यह सब बेतुका लगता है, तो शायद हम "एक कील के साथ एक कील को बाहर निकालेंगे" - आइए एक के साथ एक बेतुकेपन की पुष्टि करने का प्रयास करें? छठी कक्षा के बाद से, हम जानते हैं कि समान बिंदु द्रव्यमान (सकारात्मक, निश्चित रूप से) का केंद्र उनके बीच में है। तो - आप निम्न आउटपुट को कैसे पसंद करेंगे? DIFFERENT SIGN के समान बिंदु द्रव्यमान का केंद्र स्थित है, हालांकि उनसे गुजरने वाली एक सीधी रेखा पर, लेकिन अंदर नहीं, बल्कि उन्हें जोड़ने वाले खंड के बाहर, बिंदु ±Ґ पर स्थित है!
  • अच्छा, क्या यह आसान है?
  • वैसे, यह निष्कर्ष पहले से ही काफी प्राथमिक है, और हर कोई इसे दोहरा सकता है यदि वे चाहते हैं, उसी छठी कक्षा के स्तर पर भौतिकी के मालिक हैं।
  • कोई भी व्यक्ति जो किसी शब्द पर विश्वास नहीं करता है और यह सुनिश्चित करना चाहता है कि सभी गणनाएं सही हैं, वह इनमें से किसी एक का उल्लेख कर सकता है नवीनतम प्रकाशनइस विषय पर - लेख अमेरिकी भौतिक विज्ञानीआर। फॉरवर्ड "नकारात्मक द्रव्यमान के पदार्थ पर रॉकेट इंजन", अनुवादित पत्रिका में प्रकाशित " अंतरिक्ष इंजीनियरिंग» 1990 के लिए नंबर 4।
  • लेकिन, शायद, परिष्कृत पाठक सोचता है कि बिना किसी गणना के भी वह समझ गया था कि "लिंडेन" उसके पास कहाँ फिसल गया था? वास्तव में, इन सभी सुरुचिपूर्ण तर्कों में, प्रश्न को दबा दिया जाता है: इतना अद्भुत द्रव्यमान कहाँ से आया? आखिरकार, इसकी उत्पत्ति जो भी हो, यह ऊर्जा को "निकालने", "निर्माण" या कहें, इसे क्रिया के दृश्य तक पहुंचाएगा, जिसका अर्थ है ...
  • काश, परिष्कृत पाठक! बेशक, ऊर्जा की आवश्यकता होगी, लेकिन फिर से नकारात्मक। कुछ नहीं किया जा सकता: शरीर की कुल ऊर्जा E = Ms 2 के लिए आइंस्टीन के सूत्र में, हमारे अद्भुत द्रव्यमान का एक ही ऋण चिह्न है। इसका मतलब यह है कि अलग-अलग संकेतों के समान द्रव्यमान वाले निकायों की एक जोड़ी के "उत्पादन" के लिए शून्य कुल ऊर्जा की आवश्यकता होगी। वही डिलीवरी और किसी भी अन्य जोड़तोड़ पर लागू होता है।
  • नहीं - ये सभी परिणाम कितने भी विरोधाभासी क्यों न हों, सख्त निष्कर्ष बताते हैं कि एंटीमास की उपस्थिति न केवल न्यूटनियन यांत्रिकी का खंडन करती है, बल्कि यह भी है सामान्य सिद्धांतसापेक्षता। इसके अस्तित्व पर कोई तार्किक निषेध खोजना संभव नहीं था।
  • अच्छा - यदि सिद्धांत "अनुमति देता है", तो आइए सोचें, उदाहरण के लिए, - क्या हो सकता है जब शारीरिक संपर्कप्लस और माइनस द्रव्यमान वाले पदार्थ के दो समान कण? "साधारण" एंटीमैटर के साथ, सब कुछ स्पष्ट है: विनाश दोनों निकायों की कुल ऊर्जा की रिहाई के साथ होगा। लेकिन अगर दो बराबर द्रव्यमानों में से एक नकारात्मक है, तो उनकी कुल ऊर्जा, जैसा कि हमने अभी समझा, शून्य है। लेकिन वास्तव में उनका क्या होगा - यह पहले से ही एक ऐसा सवाल है जो सिद्धांत से परे है।
  • इस तरह की घटना का परिणाम केवल जाना जा सकता है अनुभव. इसकी "गणना" करना असंभव है - आखिरकार, हमें नकारात्मक द्रव्यमान के "क्रिया के तंत्र" के बारे में कोई जानकारी नहीं है, इसका " आंतरिक व्यवस्था"(जैसा कि, हालांकि, हम इसे सामान्य के द्रव्यमान के बारे में नहीं जानते हैं)। सैद्धांतिक रूप से, एक बात स्पष्ट है: किसी भी स्थिति में, सिस्टम की कुल ऊर्जा शून्य रहेगी। हमें केवल एक परिकल्पना को सामने रखने का अधिकार है, जैसा कि फॉरवर्ड करता है। उनकी धारणा के अनुसार, शारीरिक संपर्कयहाँ यह विनाश की ओर नहीं ले जाता है, बल्कि तथाकथित "शून्यीकरण" की ओर ले जाता है, अर्थात्, कणों का "शांत" पारस्परिक विनाश, ऊर्जा के बिना किसी रिलीज के उनका गायब होना।
  • लेकिन, हम दोहराते हैं, केवल एक प्रयोग ही इस परिकल्पना की पुष्टि या खंडन कर सकता है।
  • उन्हीं कारणों से, हम इस बारे में कुछ भी नहीं जानते हैं कि ऋणात्मक द्रव्यमान (यदि संभव हो तो) को कैसे "बनाना" है। सिद्धांत केवल यह कहता है कि दो समान द्रव्यमान विपरीत चिन्हसिद्धांत रूप में, वे बिना किसी ऊर्जा लागत के उत्पन्न हो सकते हैं। और जैसे ही शरीरों का ऐसा जोड़ा प्रकट होता है, वह तेज गति से, एक सीधी रेखा में अनंत तक उड़ जाएगा ...
  • आर। फॉरवर्ड ने अपने लेख में पहले से ही एक नकारात्मक द्रव्यमान इंजन "डिज़ाइन" किया है जो हमें ब्रह्मांड में किसी भी बिंदु पर किसी भी त्वरण पर ले जा सकता है जिसे हम सेट करते हैं। यह पता चला है कि इसके लिए जो कुछ भी आवश्यक है वह है ... अच्छे स्प्रिंग्स की एक जोड़ी (लोचदार बलों के माध्यम से सामान्य के साथ "माइनस-मास" के सभी इंटरैक्शन, निश्चित रूप से, भी विस्तार से गणना की जाती है)।
  • तो, आइए हमारे अद्भुत द्रव्यमान को, रॉकेट के द्रव्यमान के आकार के बराबर, उसके "इंजन डिब्बे" के बीच में रखें। यदि आपको आगे उड़ने की आवश्यकता है, तो वसंत को पीछे की दीवार से खींचे और इसके नकारात्मक द्रव्यमान शरीर को हुक करें। तुरंत उनके "विकृत" के कारण जड़त्वीय गुणयह वहां नहीं दौड़ेगा जहां इसे खींचा जा रहा है, लेकिन ठीक विपरीत दिशा में, रॉकेट को अपने साथ खींचकर वसंत तनाव के बल के समानुपाती त्वरण के साथ।
  • त्वरण को रोकने के लिए, वसंत को खोलना पर्याप्त है। और जहाज को धीमा करने और रोकने के लिए, आपको इंजन डिब्बे की सामने की दीवार से जुड़े दूसरे वसंत का उपयोग करने की आवश्यकता है।
  • और फिर भी "मुक्त इंजन" का आंशिक खंडन है! सच है, यह पूरी तरह से अप्रत्याशित पक्ष से आता है। लेकिन इसके बारे में अंत में।
  • इस बीच, आइए उन जगहों की तलाश करें जहां बड़ी मात्रा में नकारात्मक द्रव्यमान हो सकता है। ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं के वितरण के बड़े पैमाने पर त्रि-आयामी मानचित्रों पर पाए जाने वाले विशाल रिक्तियों द्वारा ऐसे स्थानों का सुझाव दिया जाता है - अपने आप में सबसे दिलचस्प घटना। जैसे कि चित्र से देखा जा सकता है। 2, इन गुहाओं के आयाम, जिन्हें "बुलबुले" भी कहा जाता है, लगभग 100 मिलियन प्रकाश वर्ष हैं (जबकि हमारी गैलेक्सी के आयाम लगभग 0.06 मिलियन प्रकाश वर्ष हैं)। इस प्रकार, सबसे बड़े पैमाने पर, ब्रह्मांड में "झागदार" संरचना होती है।
  • बुलबुले की सीमाएं स्पष्ट रूप से समूहों द्वारा चिह्नित हैं एक लंबी संख्याआकाशगंगाएँ अंदर व्यावहारिक रूप से कोई बुलबुले नहीं हैं, और यदि वे वहां पाए जाते हैं, तो ये बहुत ही असामान्य वस्तुएं हैं। उन्हें शक्तिशाली उच्च आवृत्ति विकिरण के स्पेक्ट्रा की विशेषता है। अब यह माना जाता है कि बुलबुले में "विफल" आकाशगंगाएँ या साधारण हाइड्रोजन के गैस बादल होते हैं।
  • लेकिन क्या यह मान लेना संभव है कि ब्रह्मांड की "झागदार" संरचना समान संख्या में नकारात्मक और सकारात्मक द्रव्यमान के कणों से बनने का परिणाम है? वैसे, इस तरह की व्याख्या से एक बहुत ही आकर्षक परिणाम निकलता है: ब्रह्मांड का कुल द्रव्यमान हमेशा शून्य के बराबर रहा है। फिर बुलबुले हैं प्राकृतिक स्थानमाइनस-मास के लिए, जिसके कण एक दूसरे से यथासंभव दूर फैलते हैं। और सकारात्मक द्रव्यमान को बुलबुले की सतह पर धकेल दिया जाता है, जहां, गुरुत्वाकर्षण बलों के प्रभाव में, यह आकाशगंगाओं और सितारों का निर्माण करता है। यहां हम ए.ए. बारानोव के लेख को याद कर सकते हैं, जो 1971 में इज़वेस्टिया वुज़ोव पत्रिका के नंबर 11 में छपा था। भौतिक विज्ञान"। माना जाता है ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलदोनों राशियों के द्रव्यमान वाले कणों वाला ब्रह्मांड। इस मॉडल का उपयोग करते हुए, लेखक ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक और हबल रेडशिफ्ट के प्रायोगिक अनुमानों के साथ-साथ कुछ विषम घटनापरस्पर क्रिया करने वाली आकाशगंगाओं में देखा गया।
  • एक और संभव संकेत बड़ी मात्रानकारात्मक द्रव्यमान - ब्रह्मांड के बड़े पैमाने पर संरचनाओं में बहुत तेज "धाराओं" की उपस्थिति। इस प्रकार, हमारी गैलेक्सी युक्त सुपरक्लस्टर आराम से पृष्ठभूमि के सापेक्ष 600 किमी/सेकेंड की गति से "प्रवाह" करता है। अवशेष विकिरण. इस तरह की गति ठंडे काले पदार्थ से आकाशगंगाओं के निर्माण के सिद्धांतों के ढांचे में फिट नहीं होती है। आर. फॉरवर्ड ने नकारात्मक द्रव्यमान वाले बुलबुले से सुपरक्लस्टर के सामूहिक प्रतिकर्षण को ध्यान में रखते हुए इस घटना की व्याख्या करने का प्रयास करने का प्रस्ताव रखा है।
  • तो, नकारात्मक पदार्थ केवल बिखर सकता है। लेकिन यह, यह पता चला है, उन कई निष्कर्षों का आंशिक खंडन है जिन पर चर्चा की गई थी। आखिरकार, पदार्थ के कणों के गुरुत्वाकर्षण प्रतिकर्षण की संपत्ति, चाहे उनकी प्रकृति कुछ भी हो, अनिवार्य रूप से इस तथ्य की ओर ले जाती है कि ये कण गुरुत्वाकर्षण बलों के प्रभाव में एक साथ नहीं आ सकते हैं। इसके अलावा, चूंकि किसी भी बल की कार्रवाई के तहत नकारात्मक द्रव्यमान का एक कण इस बल के वेक्टर के विपरीत दिशा में चलता है, तो साधारण अंतर-परमाणु बातचीत ऐसे कणों को "सामान्य" निकायों में नहीं बांध सकती है।
  • लेकिन हम आशा करते हैं कि पाठक को फिर भी इन सभी तर्कों से प्रसन्नता प्राप्त होगी ...

    • ), भले ही इन सामग्रियों को बनाया गया हो और अपेक्षाकृत अच्छी तरह से अध्ययन किया गया हो।

    इसे कुछ प्रकार के विदेशी परमाणुओं से निर्मित सामग्री भी कहा जा सकता है, जिसमें एक पॉज़िट्रॉन (पॉज़िट्रोनियम) या एक सकारात्मक म्यूऑन (म्यूओनियम) द्वारा नाभिक (धनात्मक आवेशित कण) की भूमिका निभाई जाती है। इलेक्ट्रॉनों में से एक (म्यूनिक परमाणु) के बजाय एक नकारात्मक म्यूऑन वाले परमाणु भी होते हैं।

    नकारात्मक द्रव्यमान

    यह देखा जा सकता है कि एक नकारात्मक जड़त्वीय द्रव्यमान वाली वस्तु विपरीत दिशा में गति करेगी जिसमें उसे धक्का दिया गया था, जो अजीब लग सकता है।

    यदि हम जड़त्वीय द्रव्यमान, निष्क्रिय गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान और सक्रिय गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान का अलग-अलग अध्ययन करें, तो न्यूटन का सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम निम्नलिखित रूप लेगा:

    इस प्रकार, नकारात्मक गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान (निष्क्रिय और सक्रिय दोनों) वाली वस्तुएं, लेकिन सकारात्मक जड़त्वीय द्रव्यमान के साथ, सकारात्मक सक्रिय द्रव्यमान द्वारा प्रतिकर्षित की जाएंगी और नकारात्मक सक्रिय द्रव्यमान द्वारा आकर्षित की जाएंगी।

    आगे विश्लेषण

    हालांकि ऋणात्मक द्रव्यमान वाले कण अज्ञात हैं, भौतिक विज्ञानी (मूल रूप से जी. बोंडी और रॉबर्ट एल. फॉरवर्ड .) (अंग्रेज़ी)रूसी ) ऐसे कणों के कुछ अपेक्षित गुणों का वर्णन करने में सक्षम थे। यह मानते हुए कि सभी तीन प्रकार के द्रव्यमान समान हैं, एक ऐसी प्रणाली का निर्माण करना संभव है जहां नकारात्मक द्रव्यमान सकारात्मक द्रव्यमान की ओर आकर्षित हों, जबकि सकारात्मक द्रव्यमान नकारात्मक द्रव्यमान द्वारा प्रतिकर्षित हों। उसी समय, नकारात्मक द्रव्यमान एक दूसरे के प्रति एक आकर्षक बल पैदा करेंगे, लेकिन उनके नकारात्मक जड़त्वीय द्रव्यमान के कारण पीछे हट जाएंगे।

    पर ऋणात्मक मानऔर सकारात्मक मूल्य, बल ऋणात्मक (प्रतिकारक) होगा। पहली नज़र में, ऐसा लगता है कि नकारात्मक द्रव्यमान सकारात्मक द्रव्यमान से दूर हो जाएगा, लेकिन चूंकि ऐसी वस्तु में एक नकारात्मक जड़त्वीय द्रव्यमान भी होगा, यह विपरीत दिशा में गति करेगा। इसके अलावा, बॉन्डी ने दिखाया कि यदि दोनों द्रव्यमान बराबर हैं निरपेक्ष मूल्य, लेकिन संकेत में भिन्न है, तो सामान्य प्रणालीसकारात्मक और नकारात्मक कण बाहर से सिस्टम पर बिना किसी अतिरिक्त प्रभाव के अनिश्चित काल तक गति करेंगे।

    यह व्यवहार इस मायने में अजीब है कि यह हमारे "विचार" के साथ पूरी तरह से असंगत है। साधारण ब्रह्मांडसकारात्मक जनता के साथ काम से। लेकिन यह पूरी तरह से गणितीय रूप से सुसंगत है और इसमें कोई विरोधाभास नहीं है।

    ऐसा प्रतीत हो सकता है कि ऐसा प्रतिनिधित्व संवेग और/या ऊर्जा के संरक्षण के नियम का उल्लंघन करता है, लेकिन हमारे पास निरपेक्ष मान में द्रव्यमान समान हैं, एक सकारात्मक है और दूसरा नकारात्मक है, जिसका अर्थ है कि सिस्टम की गति शून्य है यदि वे दोनों एक साथ चलते हैं और गति की परवाह किए बिना एक साथ गति करते हैं:

    और गतिज ऊर्जा के लिए समान समीकरण की गणना की जा सकती है:

    आगे बोंडी के शोध को अतिरिक्त मामलों तक बढ़ाया और दिखाया कि भले ही दो द्रव्यमान और निरपेक्ष मूल्य में समान न हों, फिर भी समीकरण सुसंगत रहते हैं।

    इन मान्यताओं द्वारा पेश किए गए कुछ गुण असामान्य दिखते हैं, उदाहरण के लिए, सकारात्मक पदार्थ से गैस और से गैस के मिश्रण में नकारात्मक पदार्थधनात्मक भाग अपने तापमान को अनिश्चित काल के लिए बढ़ा देगा। हालांकि, ऐसे मामले में नकारात्मक भागमिश्रण को उसी दर से ठंडा किया जाएगा, जिससे संतुलन बराबर हो जाएगा। जेफ्री ए. लैंडिस (अंग्रेज़ी)रूसी फॉरवर्ड के विश्लेषण के अन्य अनुप्रयोगों को नोट किया, जिसमें संकेत शामिल हैं कि हालांकि नकारात्मक द्रव्यमान वाले कण एक दूसरे को गुरुत्वाकर्षण से पीछे हटा देंगे, लेकिन विद्युत बल, उदाहरण के लिए, चार्ज एक दूसरे को आकर्षित करेंगे (सकारात्मक द्रव्यमान वाले कणों के विपरीत, जहां ऐसे कण एक दूसरे को पीछे हटाते हैं)। नतीजतन, नकारात्मक द्रव्यमान वाले कणों के लिए, इसका मतलब है कि गुरुत्वाकर्षण और इलेक्ट्रोस्टैटिक बल उलट जाते हैं।

    फॉरवर्ड ने इंजन के लिए एक डिजाइन का प्रस्ताव रखा अंतरिक्ष याननकारात्मक द्रव्यमान का उपयोग करना, जिसमें मनमाने ढंग से बड़े त्वरण को प्राप्त करने के लिए ऊर्जा के प्रवाह और एक कार्यशील तरल पदार्थ की आवश्यकता नहीं होती है, हालांकि, निश्चित रूप से, मुख्य बाधा यह है कि नकारात्मक द्रव्यमान पूरी तरह से काल्पनिक रहता है। व्यास ड्राइव देखें।

    फॉरवर्ड ने "अशक्तीकरण" शब्द भी गढ़ा, यह वर्णन करने के लिए कि क्या होता है जब सामान्य और नकारात्मक पदार्थ मिलते हैं। यह उम्मीद की जाती है कि वे एक-दूसरे के अस्तित्व को परस्पर मिटा सकते हैं या "शून्य" कर सकते हैं, और उसके बाद कोई ऊर्जा नहीं बचेगी। हालांकि, यह दिखाना आसान है कि कुछ गति बनी रह सकती है (यदि वे एक ही दिशा में आगे बढ़ते हैं, जैसा कि ऊपर वर्णित है, तो यह नहीं रहेगा, लेकिन मिलने और पारस्परिक रूप से शून्य होने के लिए उन्हें एक-दूसरे की ओर बढ़ने की आवश्यकता है)। यह, बदले में, समझा सकता है कि क्यों समान मात्रासामान्य और नकारात्मक पदार्थ अचानक कहीं से प्रकट नहीं होते (शून्यता के विपरीत): इस घटना में, उनमें से प्रत्येक की गति संरक्षित नहीं होगी।

    सामान्य सापेक्षता में विदेशी पदार्थ

    एंटीमैटर किस दिशा में गिरता है?

    मुख्य लेख: एंटीमैटर का गुरुत्वाकर्षण संपर्क

    बहुमत आधुनिक भौतिक विज्ञानीका मानना ​​है कि एंटीमैटर का एक सकारात्मक गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान होता है और इसे सामान्य पदार्थ की तरह नीचे गिरना चाहिए। उसी समय, हालांकि, कुछ शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि अभी तक कोई आश्वस्त नहीं है प्रायोगिक साक्ष्यइस तथ्य। यह कठिनाई के कारण है प्रत्यक्ष अनुसंधान गुरुत्वाकर्षण बलकण स्तर पर। इतनी कम दूरी पर, विद्युत बल बहुत कमजोर पर वरीयता लेते हैं गुरुत्वाकर्षण बातचीत. इसके अलावा, एंटीपार्टिकल्स को उनके पारंपरिक समकक्षों से अलग रखा जाना चाहिए या वे जल्दी से नष्ट हो जाएंगे। जाहिर है इससे यह मुश्किल हो जाता है प्रत्यक्ष मापनिष्क्रिय गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमानप्रतिपदार्थ एंटीमैटर एथेना पर प्रयोग ATHENA ) और एटीआरपी (इंग्लैंड। एक जाल ) जल्द ही जवाब दे सकता है।

    जड़त्वीय द्रव्यमान के उत्तर, हालांकि, एक बुलबुला कक्ष के प्रयोगों से लंबे समय से ज्ञात हैं। वे दृढ़ता से दिखाते हैं कि एंटीपार्टिकल्स में सकारात्मक जड़त्वीय द्रव्यमान होता है, द्रव्यमान के बराबर"साधारण" कण, लेकिन विपरीत विद्युत आवेश। इन प्रयोगों में, कक्ष स्थिरांक के संपर्क में है चुंबकीय क्षेत्र, जो कणों को एक हेलिक्स में ले जाने का कारण बनता है। इस आंदोलन की त्रिज्या और दिशा अनुपात के अनुरूप है आवेशद्रव्यमान को निष्क्रिय करने के लिए। कण-प्रतिकण जोड़े पेचदार रेखाओं के साथ चलते हैं विपरीत दिशाओं मे, लेकिन एक ही त्रिज्या के साथ। इस प्रेक्षण से यह निष्कर्ष निकलता है कि उनके विद्युत आवेश और जड़त्वीय द्रव्यमान का अनुपात केवल चिन्ह में भिन्न होता है।

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