Δίδυμος Γένεσις
Αστρονομικά Φαινόμενα Αστρονομία Φυσικά Φαινόμενα Φυσική Βιολογικά Φαινόμενα Βιολογία Γεωλογικά Φαινόμενα Γεωλογία Χημικά ΦαινόμεναΧημεία Οικονομικά Φαινόμενα Οικονομία Κοινωνικά Φαινόμενα ΚοινωνιολογίαΙατρικά Φαινόμενα Ιατρική Ψυχολογικά Φαινόμενα Ψυχολογία Ιστορικά Φαινόμενα Ιστορία
Θρησκευτικά Φαινόμενα Θεολογία Μεταφυσικά Φαινόμενα Μεταφυσική Υπερβατικά Φαινόμενα Υπερβασιολογία
- Ένα Φυσικό Φαινόμενο.
Ετυμολογία[]
Πρότυπο:Effects
Η ονομασία "Δίδυμη" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "Διδυμία".
Εισαγωγή[]
Ένα ποζιτρόνιο μπορεί να παραχθεί από μια Πυρηνική Αντίδραση που περιλαμβάνει εκπομπή ποζιτρονίων, ή από την αλληλεπίδραση με την ύλη ενός φωτονίου με ενέργεια μεγαλύτερη από 1,022 MeV. Αυτή η διαδικασία ονομάστηκε παραγωγή ζευγών ή δίδυμη γένεση, διότι παράγει τόσο ένα ποζιτρόνιο όσο κι ένα ηλεκτρόνιο από την ενέργεια του φωτονίου.
Για αυτό το λόγο η ενέργεια του φωτονίου πρέπει να είναι ίση ή μεγαλύτερη από το άθροισμα των ενεργειών του ζεύγους σωματιδίων, η συνολική ενέργεια των οποίων προκύπτει από την αντιστοίχιση μάζας - ενέργειας, έτσι ώστε να υπάρχει αρκετή ενέργεια για να παραχθούν τα δύο σωματίδια και να αποκτήσουν Κινητική Ενέργεια.
Ανάλυση[]
Η δίδυμη γένεση είναι το φαινόμενο της παραγωγής ενός ζεύγους ενός σωματιδίου και του αντισωματιδίου του. Το φαινόμενο αυτό γίνεται από ένα φωτόνιο υψηλής ενέργειας (π.χ. ακτίνες γάμμα) ή ένα άλλο ουδέτερο βοσόνιο, όταν διέρχεται μέσα από ένα ισχυρό Ηλεκτρικό Πεδίο (πχ το ηλεκτρικό πεδίο που σχηματίζεται κοντά στον πυρήνα ενός ατόμου).
Για να γίνει η παραγωγή του ζεύγους (π.χ. ηλεκτρόνιο και ποζιτρόνιο) πρέπει η ενέργεια του φωτονίου να είναι τουλάχιστον ίση με την ολική μάζα ηρεμίας των δύο σωματιδίων (2x 511 KeV στην περίπτωση του ηλεκτρονίου - ποζιτρονίου), και ότι η κατάσταση επιτρέπει και στην ενέργεια και στην ορμή να διατηρηθεί.
Όλοι οι άλλοι κβαντικοί αριθμοί των δύο σωματιδίων που παράγονται και διατηρούνται (στροφορμή και Ηλεκτρικό Φορτίο), πρέπει να έχουν άθροισμα μηδέν - έτσι τα δύο σωματίδια θα έχουν αντίθετες τιμές αυτών των κβαντικών αριθμών.
Για παράδειγμα, εάν το ένα σωματίδιο έχει θετικό φορτίο το άλλο θα έχει αρνητικό, ή αν το ένα έχει παραδοξότητα (strangeness) +1 τότε το άλλο πρέπει να έχει αντίστοιχη παραδοξότητα (strangeness) -1.
Επίσης, όταν παράγεται ένα ζεύγος (πχ ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο) δεν πρέπει να παραβιάζεται η διατήρηση της ορμής. Και επειδή η ορμή του αρχικού φωτονίου πρέπει να απορροφηθεί από κάτι, η παραγωγή του ζεύγους δεν μπορεί να εμφανιστεί στο κενό διάστημα από ένα μόνο φωτόνιο. Έτσι, απαιτείται η παρουσία ενός πυρήνα για να διατηρηθεί η ορμή και η ενέργεια.
Όπως αναφέρθηκε η παραγωγή του ζεύγους μπορεί μόνο να εμφανιστεί μόνο εάν το φωτόνιο έχει ενέργεια που υπερβαίνει το διπλάσιο της μάζας ηρεμίας του σωματιδίου (λόγω της σχέσης ενέργειας-μάζας E = mc2). Το ίδιο συμβαίνει στην παραγωγή και των άλλων λεπτονίων (ταυόνιο και μιόνιο), μόνο που εδώ η ενέργεια του φωτονίου πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερη. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις παρατηρήθηκαν αρχικά στον θάλαμο φυσαλλίδων του Patrick Blackett, (που έλαβε για αυτό το βραβείο Nobel του 1948 στη Φυσική).
Στην ημικλασσική Γενική Σχετικότητα, η παραγωγή ζεύγους μπορεί να εξηγήσει και το φαινόμενο της ακτινοβολίας Hawking. Σύμφωνα με την Κβαντική Θεωρία, συνεχώς εμφανίζονται και εξαφανίζονται συνεχώς για απειροελάχιστα χρονικά διαστήματα, βραχύβια ζεύγη σωματιδίων - αντισωματιδίων (εικονικά σωματίδια).
Επίσης, σε μια περιοχή ισχυρών παλιρροιακών δυνάμεων βαρύτητας, τα δύο σωματίδια μπορούν μερικές φορές να διαχωρισθούν πριν να προλάβουν να εξαϋλωθούν αμοιβαία προς ένα φωτόνιο. Όταν αυτό συμβαίνει στην περιοχή περί μια Μελανή Οπή, τότε ένα σωματίδιο μπορεί να δραπετεύσει έξω από την Μελανή Οπή, ενώ το αντισωμάτιό του συλλαμβάνεται από την αυτήν.
Η παραγωγή ζεύγους ή δίδυμη γένεση είναι επίσης ο υποτιθέμενος μηχανισμός πίσω από την έκρηξη των υπερκαινοφανών. Μια ακτίνα γάμμα πολύ υψηλής ενέργειας μέσα στον πυρήνα του άστρου παράγει ένα ζεύγος που διαφεύγει προς τα έξω. Το αποτέλεσμα αυτής της παραγωγής του ζεύγους χαμηλώνει αιφνίδια την πίεση μέσα σε ένα υπεργιγάντιο άστρο, οδηγώντας το σε μια μερική κατάρρευση, και έπειτα σε μια εκρηκτική θερμοπυρηνική καύση. Πιστεύεται ότι η σουπερνόβα SN 2006gy ότι είναι μια σουπερνόβα του τύπου παραγωγής ζευγών σωματίου-αντισωματίου.
Εξαΰλωση[]
Η εξαΰλωση είναι το αντίθετο φαινόμενο της δίδυμου γένεσης. Όταν για παράδειγμα ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο αντιδρούν μεταξύ τους λόγω του αντίθετου φορτίου τους δημιουργούνται δύο ακτίνες γάμμα. Σε αυτό το φαινόμενο οφείλεται και η εξαφάνιση της αντιύλης στο πρώιμο Σύμπαν.
Η διαδικασία αυτή ικανοποιεί:
- 1. Την διατήρηση του φορτίου. Το καθαρό φορτίο πριν και μετά είναι μηδέν.
- 2. Τη διατήρηση της ορμής και της ολικής ενέργειας. Αυτή η αρχή απαγορεύει την δημιουργία μιας ακτίνας γάμμα. Ενώ κάθε φωτόνιο θα έχει ενέργεια ίση με την ενέργεια ηρεμίας του ηλεκτρονίου 511 keV.
- 3. Την διατήρηση της στροφορμής.
Ας σημειωθεί ότι σε λίγες περιπτώσεις αντί για δύο φωτόνια γάμμα δημιουργούνται άλλα σωματίδια πχ μεσόνια ή βοσόνια W+/W- κλπ.
Υποσημειώσεις[]
Εσωτερική Αρθρογραφία[]
Βιβλιογραφία[]
Ιστογραφία[]
- Ομώνυμο άρθρο στην Βικιπαίδεια
- Ομώνυμο άρθρο στην Livepedia
- Ομώνυμο άρθρο στην Astronomia
- physics4u.gr
- [ ]
 Κίνδυνοι Χρήσης
|
|---|
|
Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες "Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι Επίσης, |
- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν
- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)