V CERNu vytvořili z fotonů hmotu – bosony W

Při anihilaci vzniká z hmoty energie, opačný proces nastává při zrození částice a antičástice z energie vakua. Ty však obvykle (pomiňme okolí černých děr) zase vzápětí anihilují. Kdy tedy z energie nevratně vzniká hmota?
Na velkém hadronovém urychlovači v CERNu většinou také přeměňují hmotu na energii, maximálně tuto energii poté opět na hmotu. Je tomu tak proto, že rovnice E = mc na 2 je poněkud „asymetrická“. Malé hmotě/hmotnosti odpovídá obrovská energie. Alessandro Tricoli z Brookhaven National Laboratory (což je organizace zastupující v projektu Atlas USA) uvádí případ, kdy se dva protony urychlené téměř k rychlosti světla k sobě přiblíží a jejich elektromagnetická pole splynou, přičemž výsledné pole vzroste až 7500krát (poznámka: do hry vstupují i relativistické jevy, kontrakce délek; každopádně moc názorné to není, kam zde zmizela nějaká hmotnost?).
Chceme-li vytvořit hmotu, musíme proto začít s obrovskou energií. Pokud srazíte paprsky ze dvou laserových ukazovátek, fotony/vlny spolu budou interagovat, ale nové částice s nenulovou klidovou hmotností rozhodně nevzniknou.
V rámci experimentu ATLAS se nyní nicméně podařilo ze 2 vysokoenergetických fotonů vyrobit 2 bosony W. Jde o částice, které jsou, stejně jako jim příbuzné bosony Z, nosičem slabé síly (tedy interakce, která je odpovědná za rozpad atomových jader určitého typu, uplatňuje se při termonukleární fúzi atd.). Mají nenulovou klidovou hmotnost. Výsledek experimentu má být současně i důkazem o sjednocení slabé a elektromagnetické interakce (jejímž nositelem je foton) při vysokých energiích; za tento objev získali Sheldon Glashow, Abdus Salam a Steven Weinberg už v roce 1979 Nobelovu cenu za fyziku. Za běžných podmínek přitom tyto interakce fungují různě (naopak třeba sjednocení, respektive souvislosti elektrických a magnetických jevů pozorujeme snadno).
Teoretický popis jevu vyžaduje zkombinovat Maxwellovy rovnice, speciální relativitu a kvantovou fyziku do podoby kvantové elektrodynamiky.

Zdroj: Brookhaven National Laboratory/Phys.org

Hurikány na jižním pólu Jupiteru vytvářejí podivné mnohoúhelníky

Příslušné zvláštně uspořádané bouřky poprvé zaznamenala v roce 2019 sonda Juno. Neměly by se nijak …

4 komentáře

  1. Michal Mazgal

    Blíží se svět, kdy člověk bu mít jídlo ze zhmotňovačky. 🙂

    Pouště Afriky se promění na sběrny světla a továrny na zhmotnění stravy. 😉

  2. hmotu nelze získat z energie a ani energii z hmoty

    V článku se píší fyzikální nesmysly, že v CERNu vytvořili z fotonů hmotu. Hmotu nelze vytvořit. Platí zákony zachování hmotnosti a energie. Hmotný je celý náš svět. Celý svět se skládá z jednoho principu, v tomto případě „hmoty“. Můžeme připustit, že tedy „hmota“ je to, z čeho svět skutečně je. Pak nám materialismus v souladu s principy matematické logiky vyzní takto: svět je z toho, z čeho skutečně je. Což je ovšem tautologie s prvky platónské mystiky ve slovíčku „skutečně je“. Jistě, je to tautologie, když prohlásím, že ale Vesmír, jsoucno je vytvořeno z hmoty. A hmota má dva projevy, dvě vlastnosti, hmotnost a energii. Nelze ani fyzikálně ale ani filosoficky přeměnit objektivní realitu v její vlastnost. To se učí v základním studiu kvantové fyziky, kvantové chemie, kvantové mechaniky. V článku se zaměňuje hmota za hmotnost a je předkládána fikce, že foton je energie. Ale tak to není. V článku se píše, že „Při anihilaci vzniká z hmoty energie, opačný proces nastává při zrození částice a antičástice z energie vakua.“ To je fyzikální nesmysl, protože při anihilaci z jedné party částic a antičástic nesoucích sumu hmotnosti a energie vzniká jiná parta částic a antičástic nesoucích tutéž sumu hmotnosti a energie, pouze rozloženou do jiných HMOTNÝCH částic. Foton není energie! Je to hmotná polní částice o nenulové hmotnosti a nenulové energii. Pouze její klidová hmotnost je nulová, ale takový foton reálně neexistuje. Každý foton je hmotný, jako jakákoliv jiná částice.

  3. Fotony v krabici.

    Může existovat foton „v klidu“, bez rychlosti? Nebo dokonce mnoho fotonů v jedné krabici? Jaké by byly nutné podmínky? Třeba teplota hluboko pod absolutní nulou? To by asi byl ten dávno hledaný akumulátor energie a bylo by vyhráno.

  4. Když kadím na záchodě nevytvářím fotony tudíž hmotu z energie jak řekl kolega vzniká jiná parta částic a antičástic nesoucích tutéž sumu hmotnosti a energie, pouze rozloženou do jiných HMOTNÝCH částic. Foton ani kaďoun není energie 🙂

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close