ვაშინგტონის უნივერსიტეტის (აშშ) მკვლევარებმა რუბიდიუმის ატომებიდან მიაღწიეს ნეგატიური ეფექტური მასის მქონე ნივთიერების ქცევას. ეს ნიშნავს, რომ ეს ატომები არ დაფრინავდნენ ამ გავლენის ვექტორის მიმართულებით გარე გავლენის ქვეშ. ექსპერიმენტულ პირობებში ისინი ისე იქცეოდნენ, თითქოს უხილავ კედელს ეჯახებოდნენ ყოველ ჯერზე, როცა უახლოვდებოდნენ ძალიან მცირე მოცულობის რეგიონის საზღვრებს. შესაბამისი გამოქვეყნებულია ქ ფიზიკური მიმოხილვის წერილები.ექსპერიმენტი მედიის მიერ არასწორად იქნა განმარტებული, როგორც "მატერიის შექმნა უარყოფითი მასით" (თეორიულად, ის საშუალებას გაძლევთ შექმნათ ჭიის ხვრელები შორს. კოსმოსში მოგზაურობა). სინამდვილეში, უარყოფითი მასის მქონე ნივთიერების მიღება, თუ ეს შესაძლებელია, ბევრად აღემატება მისაღწევს თანამედროვე მეცნიერებადა ტექნოლოგიები.

რუბიდიუმის ატომები იძულებულნი იყვნენ მოძრაობდნენ მათზე მიმართული ძალის ვექტორის საპირისპირო მიმართულებით. მედიამ ეს არასწორად განმარტა, როგორც „უარყოფითი მასის“ მქონე ნივთიერების შექმნა.

ნაწარმოების ავტორებმა ლაზერით შეანელეს რუბიდიუმის ატომები (ნაწილაკების სიჩქარის შემცირება მის გაცივებას ნიშნავს). გაგრილების მეორე ეტაპზე ყველაზე ენერგიულ ატომებს გაცივებული მოცულობის დატოვება მიეცათ. ამან ის კიდევ უფრო გააგრილა, როგორც მაცივრის ატომების აორთქლება აგრილებს საყოფაცხოვრებო მაცივრის შიგთავსს. მესამე ეტაპზე გამოიყენეს ლაზერების სხვადასხვა ნაკრები, რომელთა პულსებმა შეცვალეს ბრუნი (გამარტივებული, გარშემო ბრუნვის მიმართულება საკუთარი ღერძი) ატომების ნაწილები.

მას შემდეგ, რაც გაცივებულ მოცულობაში ზოგიერთ ატომს განაგრძობდა ნორმალური ტრიალი, ხოლო სხვები მიიღეს საპირისპირო, მათმა ურთიერთქმედებამ შეიძინა უჩვეულო ხასიათი. ნორმალურ ქცევაში, რუბიდიუმის ატომები, რომლებიც ეჯახებიან ერთმანეთს, გაფრინდებიან სხვადასხვა მხარე. ცენტრალური ატომები უბიძგებს გარე ატომებს, აჩქარებს მათ ძალის გამოყენების მიმართულებით (პირველი ატომის მოძრაობის ვექტორი). სპინებში შეუსაბამობის გამო, პრაქტიკაში, კელვინის მცირე ფრაქციებამდე გაცივებული რუბიდიუმის ატომები არ დაფრინავდნენ ერთმანეთისგან შეჯახების შემდეგ და რჩებოდნენ საწყის მოცულობაში, უდრის დაახლოებით მეათასედს კუბურ მილიმეტრს. გარედან თითქოს უხილავ კედელს ეჯახებოდნენ.

ძალიან შორეული ანალოგია ატომების ჯგუფისთვის სხვადასხვა სპინით - ორი ან მეტის შეჯახება ფეხბურთის ბურთებიგვერდითი დარტყმა წინასწარ გადაუგრიხეს თავისი ღერძის გარშემო სხვადასხვა მიმართულებით როტაციამდე. ნათელია, რომ შეჯახების შემდეგ მათი მოძრაობის მიმართულებები და სიჩქარე მნიშვნელოვნად განსხვავდება ჩვეულებრივი ბურთების იგივე შედეგებისგან. მაგრამ ეს არ ნიშნავს იმას, რომ ბურთები შეიცვალა ფიზიკური მასა. შეიცვალა მხოლოდ მათი ერთმანეთთან ურთიერთობის ბუნება. ასევე ექსპერიმენტში ატომების მასა არ გახდა უარყოფითი. გრავიტაციულ ველში ისინი მაინც დაეშვნენ. ის, რაც რეალურად შეიცვალა, იყო მხოლოდ ის ადგილი, სადაც ისინი მოძრაობდნენ სხვა მსგავს ატომებთან შეჯახების შემდეგ, მაგრამ მათი ღერძის გარშემო სხვა მიმართულებით „ბრუნავდნენ“.

რუბიდიუმის ატომების ქცევა ექსპერიმენტში შეესაბამება უარყოფითი ეფექტური მასის განმარტებას ფიზიკაში. იგი გამოიყენება, მაგალითად, ელექტრონის ქცევის აღწერისას ბროლის გისოსი. მისთვის ფორმალური მასა დამოკიდებულია მოძრაობის მიმართულებაზე ბროლის ღერძებთან მიმართებაში. ერთი მიმართულებით მოძრაობს, ის აჩვენებს ერთ განსხვავებას (გაფანტვას), მეორეში - მეორეს. ეფექტური მასის ცნება შემოიღეს მათთვის, რადგან წინააღმდეგ შემთხვევაში, ფორმულებით მათი გაფანტვის აღწერისას, მასა დაიწყებდა ენერგიაზე დამოკიდებულებას, რაც არც თუ ისე მოსახერხებელია გამოთვლებისთვის. უარყოფითი ეფექტური მასის მაგალითია ხვრელების ქცევა ნახევარგამტარებში, რომელთანაც თანამედროვე ელექტრონიკის ყველა მომხმარებელი უნდა გაუმკლავდეს.

მედიის უმეტესობამ, მათ შორის რუსულმა, ექსპერიმენტი განმარტა, როგორც უარყოფითი მასის მქონე ნივთიერების შექმნა. თეორიულად, მსგავსი თვისებების მქონე მატერია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჭიის ხვრელების სამუშაო მდგომარეობაში შესანარჩუნებლად, რაც საშუალებას მისცემს შორ მანძილზე მოგზაურობას სივრცეში და დროში თითქმის ნულოვანი დროით. ასეთი ნივთიერების შექმნის პრაქტიკული შესაძლებლობა, ისევე როგორც თავად ჭიის ხვრელები, ჯერ არ არის დადასტურებული. თუ ეს შესაძლებელია, არარეალურია მისი მოპოვება კაცობრიობის თანამედროვე ტექნიკური შესაძლებლობებით.

AT თეორიული ფიზიკა, უარყოფითი მასაარის ჰიპოთეტური ნივთიერების კონცეფცია, რომლის მასას აქვს მასის საპირისპირო მნიშვნელობა ნორმალური მატერია(ისევე, როგორც ელექტრული მუხტი შეიძლება იყოს დადებითი და უარყოფითი). მაგალითად, -2 კგ. ასეთი მატერია, რომ არსებობდეს, დაარღვევდა ერთ ან რამდენიმე ენერგეტიკულ პირობას და გამოავლენდა უცნაურ თვისებებს. ზოგიერთი სპეკულაციური თეორიის თანახმად, უარყოფითი მასის მატერია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჭიის ხვრელების შესაქმნელად ( ჭიის ხვრელები) სივრცე-დროში.

აბსოლუტურ ფანტაზიას ჰგავს, მაგრამ...

პირველად მეცნიერების ისტორიაში, ვაშინგტონის უნივერსიტეტის ფიზიკოსებმა ხელახლა შექმნეს პირობები, რომლებშიც მატერია, გარკვეული სახის სითხე, ავლენს „უარყოფითი მასის“ თვისებებს. ამ სითხის ქცევა სრულად შეესაბამება უარყოფითი მასის კონცეფციას, როდესაც მას მიმართავენ გარკვეული მიმართულებით მოქმედი ძალის ვექტორი, ეს სითხე იწყებს მოძრაობას აჩქარებით საპირისპირო მიმართულებით. ასეთი ეფექტის მიღება ძნელია ლაბორატორიაშიც კი, „მაგრამ ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზოგიერთი ადრე აუხსნელი ასტროფიზიკური ფენომენის შესასწავლად და ასახსნელად“, განმარტავს მაიკლ ფორბსი, ფიზიკისა და ასტრონომიის პროფესორი ვაშინგტონის უნივერსიტეტში.

ჰიპოთეტური თვალსაზრისით, მატერიას შეიძლება ჰქონდეს უარყოფითი მასა ისევე, როგორც ელექტრო მუხტს აქვს დადებითი ან უარყოფითი პოლარობა. ადამიანები ძალიან იშვიათად ფიქრობენ ამ ასპექტზე, რადგან ჩვენს ირგვლივ სამყაროში მასის მხოლოდ „პოზიტიური“ მხარე ვლინდება. ნიუტონის მეორე კანონის თანახმად, თუ ობიექტზე მუდმივ ძალას გამოიყენებთ, ის გადაადგილდება მუდმივი აჩქარებაამ ძალის მიმართულებით.

”ნიუტონის მეორე კანონის საფუძველზე, თითქმის ყველაფერი მოქმედებს, რასაც ჩვენ ვხედავთ ჩვენს ირგვლივ”, - ამბობს მაიკლ ფორბსი, ”თუმცა, უარყოფითი მასის მქონე მატერია რეაგირებს მასზე მიმართულ ძალაზე აბსოლუტურად საპირისპირო გზით, ის იწყებს მოძრაობას მიმართულებით. მასზე გამოყენებული ძალის“.

სურათი 1. ბოზე-აინშტაინის კონდენსატის ანიზოტროპული გაფართოება სხვადასხვა კოეფიციენტებიადჰეზიის ძალები. რეალური შედეგებიექსპერიმენტები წითელია, პროგნოზის შედეგები სიმულაციაში არის შავი

ქვედა დიაგრამა არის შუა ჩარჩოს გაფართოებული მონაკვეთი ნახაზი 1-ის ქვედა მწკრივში. ქვედა დიაგრამა გვიჩვენებს მთლიანი სიმკვრივის 1D სიმულაციას დროის მიხედვით იმ რეგიონში, სადაც პირველად გამოჩნდა დინამიური არასტაბილურობა.

ეგრეთ წოდებული ბოზე-აინშტაინის კონდენსატი, რუბიდიუმის ატომების ღრუბელი გაცივდა თითქმის ტემპერატურამდე. აბსოლუტური ნული. ასეთ პირობებში ნაწილაკების თერმული მოძრაობა პრაქტიკულად ჩერდება და კანონების წინა პლანზე წყალობით კვანტური მექანიკა, ატომების ეს ღრუბელი იძენს ტალღის ფუნქციადა იქცევა როგორც ერთი დიდი მყარი ატომი. გარდა ამისა, ბოზე-აინშტაინის კონდენსატს, ატომების სინქრონული მოძრაობის გამო, აქვს ზესთხევადი, ზესთხევადი სითხის თვისებები, რომლის სიბლანტის კოეფიციენტი არის ნული.

გარკვეული პარამეტრების მქონე ლაზერული შუქის დახმარებით, მეცნიერებმა შეანელეს რუბიდიუმის ატომები თითქმის სრულ გაჩერებამდე და ის „ცხელი“ ატომები, რომელთა შენელებაც არ შეიძლებოდა, იმავე ლაზერული შუქის გამოყენებით განდევნეს ხაფანგის სივრციდან. ხაფანგს, რომელშიც ბოზე-აინშტაინის კონდენსატი იყო „ჩამოძრავებული“, ჰქონდა სფერული ფორმა და ზომა მხოლოდ 100 მიკრონი. ამ მომენტში კონდენსატს კვლავ ჰქონდა ჩვეული „დადებითი“ მასა, მაგრამ ხაფანგის მთლიანობის განზრახ დარღვევამ გამოიწვია კონდენსატის იდეალური სფერული ფორმის დარღვევა და რუბიდიუმის ატომები გამოვარდა ხაფანგიდან.

და იმ მომენტში დაიწყო ყველაზე საინტერესო. მეცნიერებმა გამოიყენეს დამატებითი ლაზერების ნაკრები, რომლებმაც შეცვალეს რუბიდიუმის ატომების ბრუნვის მიმართულება. და ასეთი "დამუშავების" შემდეგ კონდენსატის ზესთხევადმა შეიძინა უარყოფითი მასის თვისებები. „როგორც კი ატომები მიაღწევენ მასის გადასვლის საზღვარს პოზიტიურიდან უარყოფით მხარეზე, ისინი მკვეთრად აჩქარდებიან საპირისპირო მიმართულება"- ამბობს მაიკლ ფორბსი, - "ეს ჰგავს რუბიდიუმის ატომებს არეკლილი უხილავი კედლიდან."

„უარყოფითი“ მასის მქონე მატერიის მოპოვების ზემოხსენებულმა ტექნიკამ მეცნიერებს საშუალება მისცა თავიდან აეცილებინათ პრობლემები და პრობლემები, რომლებიც მეცნიერებს შეექმნათ წინა მსგავსი მცდელობების დროს. „ექსპერიმენტის ყველა პარამეტრის სრული და ზუსტი კონტროლის წყალობით, ჩვენ შევძელით ხელახლა შეგვექმნა პირობები, რომლებშიც მატერიის მასის „პოლარობის შებრუნების“ მკაფიო საზღვარი ჩნდება ექსპერიმენტულ რეგიონში“, - ამბობს მაიკლ ფორბსი. მსგავსი რამ შეიძლება მოხდეს ეგზოტიკური ასტრონომიული ობიექტების სიღრმეში, როგორიცაა ნეიტრონული ვარსკვლავები, შავი ხვრელები და მკვრივი გროვები. ბნელი მატერია. ახლა ჩვენ გვაქვს შესაძლებლობა ექსპერიმენტები და ლაბორატორიული სიმულაცია ფუნდამენტური მოვლენები, რომლებიც ხდება მხოლოდ ძალიან კონკრეტული გარემოზემოთ მოყვანილი კოსმოსური ობიექტები"

ამ ბლოგზე ახალი პოსტების გაცნობის მიზნით არის ტელეგრამის არხი. გამოიწერეთ, იქნება საინტერესო ინფორმაცია, რომელიც ბლოგში არ არის!

მაგრამ ჩვენ უკვე გვპირდებიან, რომ მალე თვითნაკადული სითხე თავისით ჩაედინება ონკანებში და ახლა გვაქვს მეექვსე გადაშენება. არც ისე დიდი ხნის წინ, ხელოვნური ტვინი გაიზარდა და პირველად ორგანოები წარმატებით გაიყინა და გალღვა.

შენახულია

ჰიპოთეტური ჭიის ხვრელი სივრცეში

ვაშინგტონის უნივერსიტეტის ლაბორატორიაში შეიქმნა პირობები ბოზე-აინშტაინის კონდენსატის წარმოქმნისთვის 0,001 მმ3-ზე ნაკლები მოცულობით. ნაწილაკები შეანელა ლაზერმა და დაელოდა მათგან ყველაზე ენერგიული მოცულობის დატოვებას, რაც კიდევ უფრო გაცივდა მასალას. ამ ეტაპზე სუპერკრიტიკულ სითხეს კვლავ დადებითი მასა ჰქონდა. ჭურჭელში გაჟონვის შემთხვევაში, რუბიდიუმის ატომები იფანტებიან სხვადასხვა მიმართულებით, რადგან ცენტრალური ატომები უკიდურეს ატომებს გარეთ უბიძგებენ და ისინი აჩქარდებიან ძალის გამოყენების მიმართულებით.

ნეგატიური ეფექტური მასის შესაქმნელად, ფიზიკოსებმა გამოიყენეს ლაზერების განსხვავებული ნაკრები, რომლებიც ცვლიდნენ ზოგიერთი ატომის ბრუნვას. როგორც სიმულაცია პროგნოზირებს, გემის ზოგიერთ უბანში ნაწილაკებმა უარყოფითი მასა უნდა შეიძინონ. ეს აშკარად ჩანს მატერიის სიმკვრივის მკვეთრ ზრდაში, როგორც დროის ფუნქცია სიმულაციებში (ქვედა დიაგრამაში).

სურათი 1. ბოზე-აინშტაინის კონდენსატის ანიზოტროპული გაფართოება შეკრული ძალის სხვადასხვა კოეფიციენტით. ექსპერიმენტის რეალური შედეგები წითლადაა, სიმულაციაში პროგნოზის შედეგები შავია

ქვედა დიაგრამა არის შუა ჩარჩოს გაფართოებული მონაკვეთი სურათი 1-ის ქვედა რიგში.

ქვედა დიაგრამა აჩვენებს მთლიანი სიმკვრივის 1D სიმულაციას დროის მიმართ იმ რეგიონში, სადაც პირველად გამოჩნდა დინამიური არასტაბილურობა. წერტილოვანი ხაზები გამოყოფს ატომების სამ ჯგუფს კვაზი იმპულსის სიჩქარით, სადაც ეფექტური მასა იწყება უარყოფითი (ზედა ხაზი). ნაჩვენებია მინიმალური უარყოფითი ეფექტური მასის წერტილი (შუა) და წერტილი, სადაც მასა უბრუნდება დადებით მნიშვნელობებს (ქვედა ხაზი). წითელი წერტილები მიუთითებს იმ ადგილებზე, სადაც ადგილობრივი კვაზი-იმპულსი დევს უარყოფითი ეფექტური მასის რეგიონში.

გრაფიკების პირველივე სტრიქონი აჩვენებს, რომ დროს ფიზიკური ექსპერიმენტიმატერია ზუსტად მოიქცა სიმულაციის შედეგების შესაბამისად, რომელიც პროგნოზირებს უარყოფითი ეფექტური მასის მქონე ნაწილაკების გამოჩენას.

ბოზე-აინშტაინის კონდენსატში ნაწილაკები ტალღების მსგავსად იქცევიან და ამიტომ მრავლდებიან სხვა მიმართულებით, ვიდრე ნორმალური ეფექტური მასის ნაწილაკები უნდა გავრცელდეს.

სამართლიანობისთვის უნდა ითქვას, რომ ფიზიკოსებმა არაერთხელ ჩაწერეს შედეგები ექსპერიმენტების დროს, როდესაც ვლინდებოდა უარყოფითი მასის მატერიის თვისებები, მაგრამ ამ ექსპერიმენტების ინტერპრეტაცია შეიძლება სხვადასხვა გზით. ახლა გაურკვევლობა დიდწილად აღმოფხვრილია.

სამეცნიერო სტატია გამოქვეყნდა 2017 წლის 10 აპრილს ჟურნალში ფიზიკური მიმოხილვის წერილები(doi:10.1103/PhysRevLett.118.155301, ხელმისაწვდომია გამოწერით). სტატიის ასლი ჟურნალში გაგზავნამდე გამოქვეყნდა 2016 წლის 13 დეკემბერს ქ. უფასო წვდომა arXiv.org-ზე (arXiv:1612.04055).

რეკომენდირებულია ყურება 1280 x 800 გარჩევადობით

„ტექნიკა-ახალგაზრდობა“, 1990, No10, გვ. 16-18.

თამამი ჰიპოთეზების ტრიბუნა

პონკრატ ბორისოვი, ინჟინერი
უარყოფითი მასა: უფასო ფრენა უსასრულობისკენ

), თუნდაც ეს მასალები იყოს შექმნილი და შედარებით კარგად შესწავლილი.

ამას შეიძლება ეწოდოს აგრეთვე ზოგიერთი ტიპის ეგზოტიკური ატომებისგან შექმნილი მასალა, რომელშიც ბირთვის (დადებითად დამუხტული ნაწილაკის) როლს ასრულებს პოზიტრონი (პოზიტრონიუმი) ან დადებითი მიონი (მუონიუმი). ასევე არსებობს ატომები, რომლებსაც აქვთ უარყოფითი მიონი, ერთ-ერთი ელექტრონის ნაცვლად (მუონური ატომი).

უარყოფითი მასა

ჩანს, რომ ნეგატიური ინერციული მასის მქონე ობიექტი აჩქარდება საპირისპირო მიმართულებით, საპირისპირო მიმართულებით, რომლითაც ის აიძულა, რაც შეიძლება უცნაურად მოგეჩვენოთ.

თუ ინერციულ მასას, პასიურ გრავიტაციულ მასას და აქტიურ გრავიტაციულ მასას ცალკე შევისწავლით, მაშინ ნიუტონის უნივერსალური მიზიდულობის კანონი მიიღებს შემდეგ ფორმას:

ამრიგად, ობიექტები, რომლებსაც აქვთ უარყოფითი გრავიტაციული მასა (როგორც პასიური, ასევე აქტიური), მაგრამ დადებითი ინერციული მასით, მოიგერიებენ დადებითი აქტიური მასებით და მიიზიდავენ უარყოფითი აქტიური მასებით.

წინსვლის ანალიზი

მიუხედავად იმისა, რომ უარყოფითი მასის ნაწილაკები უცნობია, ფიზიკოსები (თავდაპირველად G. Bondy და Robert L. Forward (ინგლისური)რუსული ) შეძლეს აღეწერა ზოგიერთი მოსალოდნელი თვისება, რომელიც შეიძლება ჰქონდეს ასეთ ნაწილაკებს. თუ ვივარაუდებთ, რომ სამივე ტიპის მასა თანაბარია, შესაძლებელია ავაშენოთ სისტემა, სადაც უარყოფითი მასები იზიდავს პოზიტიურ მასებს, ხოლო პოზიტიურ მასებს უარყოფით მასებს იზიდავს. ამავდროულად, უარყოფითი მასები შექმნიან მიმზიდველ ძალას ერთმანეთის მიმართ, მაგრამ მოიგერიებენ უარყოფითი ინერციული მასების გამო.

ზე უარყოფითი მნიშვნელობადა დადებითი ღირებულება, ძალა იქნება უარყოფითი (მოგერიებული). ერთი შეხედვით, როგორც ჩანს, უარყოფითი მასა აჩქარდება დადებითი მასისგან, მაგრამ რადგან ასეთ ობიექტს ასევე ექნება უარყოფითი ინერციული მასა, ის აჩქარდება საპირისპირო მიმართულებით. უფრო მეტიც, ბონდიმ აჩვენა, რომ თუ ორივე მასა თანაბარია აბსოლუტური მნიშვნელობა, მაგრამ განსხვავდება ნიშნით, მაშინ ზოგადი სისტემადადებითი და უარყოფითი ნაწილაკები განუსაზღვრელი ვადით აჩქარდებიან სისტემაზე გარედან რაიმე დამატებითი გავლენის გარეშე.

ეს ქცევა უცნაურია იმით, რომ სრულიად შეუსაბამოა ჩვენს იდეასთან. ჩვეულებრივი სამყაროპოზიტიურ მასებთან მუშაობისგან. მაგრამ ეს სრულიად მათემატიკურად თანმიმდევრულია და არ იწვევს რაიმე წინააღმდეგობებს.

შეიძლება ჩანდეს, რომ ასეთი წარმოდგენა არღვევს იმპულსის და/ან ენერგიის შენარჩუნების კანონს, მაგრამ ჩვენ გვაქვს მასები ტოლია აბსოლუტური მნიშვნელობით, ერთი დადებითი და მეორე უარყოფითი, რაც ნიშნავს, რომ სისტემის იმპულსი ნულის ტოლია, თუ ისინი ორივე ერთად მოძრაობენ და აჩქარებენ ერთად, სიჩქარის მიუხედავად:

და იგივე განტოლება შეიძლება გამოითვალოს კინეტიკური ენერგიისთვის:

Forward-მა გააფართოვა ბონდის კვლევა დამატებით შემთხვევებზე და აჩვენა, რომ თუნდაც ორი მასა არ იყოს ტოლი აბსოლუტური მნიშვნელობით, განტოლებები მაინც თანმიმდევრული რჩება.

ზოგიერთი თვისება, რომლებიც შემოტანილია ამ ვარაუდებით, გამოიყურება უჩვეულოდ, მაგალითად, აირის ნარევში დადებითი მატერიიდან და აირის ნარევში. უარყოფითი საკითხიდადებითი ნაწილი გაზრდის მის ტემპერატურას განუსაზღვრელი ვადით. თუმცა ასეთ შემთხვევაში უარყოფითი ნაწილინარევი გაცივდება იმავე სიჩქარით, რითაც გაათანაბრდება ბალანსი. ჯეფრი ა. ლენდისი (ინგლისური)რუსული აღნიშნა ფორვარდის ანალიზის სხვა აპლიკაციები, მათ შორის მითითებები, რომ მართალია უარყოფითი მასის მქონე ნაწილაკები ერთმანეთს გრავიტაციულად მოიგერიებენ, მაგრამ ელექტრული ძალებიმაგალითად, მუხტები ერთმანეთს იზიდავს (განსხვავებით დადებითი მასის მქონე ნაწილაკებისგან, სადაც ასეთი ნაწილაკები ერთმანეთს იგერიებენ). შედეგად, უარყოფითი მასის მქონე ნაწილაკებისთვის ეს ნიშნავს, რომ გრავიტაციული და ელექტროსტატიკური ძალები შებრუნებულია.

ფორვარდმა შესთავაზა ძრავის დიზაინი კოსმოსური ხომალდებიუარყოფითი მასის გამოყენებით, რომელიც არ საჭიროებს ენერგიის და სამუშაო სითხის შემოდინებას თვითნებურად დიდი აჩქარების მისაღებად, თუმცა, რა თქმა უნდა, მთავარი დაბრკოლება ის არის, რომ უარყოფითი მასა რჩება სრულიად ჰიპოთეტური. იხილეთ დიამეტრული დისკი.

ფორვარდმა ასევე გამოიგონა ტერმინი „გაუქმება“, რათა აღეწერა რა ხდება ნორმალური და უარყოფითი მატერიის შეხვედრისას. მოსალოდნელია, რომ მათ შეუძლიათ ერთმანეთის არსებობის მოსპობა ან „გაუქმება“ და ამის შემდეგ აღარ დარჩება ენერგია. თუმცა, ადვილია იმის ჩვენება, რომ გარკვეული იმპულსი შეიძლება დარჩეს (ის არ დარჩება, თუ ისინი იმავე მიმართულებით მოძრაობენ, როგორც ზემოთ იყო აღწერილი, მაგრამ მათ ერთმანეთისკენ უნდა სვლა, რათა შეხვდნენ და გააუქმონ). ამან შეიძლება, თავის მხრივ, ახსნას რატომ თანაბარი რაოდენობითჩვეულებრივი და ნეგატიური მატერია უცებ არსაიდან არ ჩნდება (ნულიფიკაციის საპირისპირო): ამ შემთხვევაში, თითოეული მათგანის იმპულსი არ შენარჩუნდება.

ეგზოტიკური მატერია ზოგად ფარდობითობაში

რა მიმართულებით ეცემა ანტიმატერია?

მთავარი სტატია: ანტიმატერიის გრავიტაციული ურთიერთქმედება

უმრავლესობა თანამედროვე ფიზიკოსებითვლის, რომ ანტიმატერიას აქვს დადებითი გრავიტაციული მასა და ჩვეულებრივი მატერიის მსგავსად უნდა ჩამოვარდეს. ამასთან, ზოგიერთი მკვლევარი მიიჩნევს, რომ ჯერჯერობით დამაჯერებელი არ არის ექსპერიმენტული მტკიცებულებაეს ფაქტი. ეს არის სირთულის გამო პირდაპირი კვლევა გრავიტაციული ძალებინაწილაკების დონეზე. ასეთ მცირე დისტანციებზე ელექტრული ძალები უპირატესობას ანიჭებენ ბევრად უფრო სუსტს გრავიტაციული ურთიერთქმედება. უფრო მეტიც, ანტინაწილაკები უნდა ინახებოდეს განცალკევებით მათი ჩვეულებრივი კოლეგებისგან, წინააღმდეგ შემთხვევაში ისინი სწრაფად განადგურდებიან. ცხადია, ეს ართულებს პირდაპირი გაზომვაპასიური გრავიტაციული მასაანტიმატერია. ექსპერიმენტები ანტიმატერიაზე ATHENA ათენა ) და ATRAP (ინგლ. ᲛᲐᲮᲔ ) შესაძლოა მალე გასცეს პასუხები.

თუმცა, ინერციული მასის პასუხები დიდი ხანია ცნობილია ბუშტების კამერის ექსპერიმენტებიდან. ისინი დამაჯერებლად აჩვენებენ, რომ ანტინაწილაკებს აქვთ დადებითი ინერციული მასა, მასის ტოლი"ჩვეულებრივი" ნაწილაკები, მაგრამ საპირისპირო ელექტრული მუხტი. ამ ექსპერიმენტებში პალატა ექვემდებარება მუდმივობას მაგნიტური ველი, რაც იწვევს ნაწილაკების სპირალის მოძრაობას. ამ მოძრაობის რადიუსი და მიმართულება შეესაბამება თანაფარდობას ელექტრული მუხტიინერტული მასისკენ. ნაწილაკ-ანტინაწილაკების წყვილი მოძრაობს ხვეული ხაზების გასწვრივ საპირისპირო მიმართულებები, მაგრამ იგივე რადიუსებით. ამ დაკვირვებიდან გამოდის დასკვნა, რომ მათი ელექტრული მუხტის შეფარდება ინერციულ მასასთან მხოლოდ ნიშნით განსხვავდება.

შენიშვნები