Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Можно ли при абсолютном нуле «перемешать» вещество с антивеществом без аннигиляции?

ФизикаРазное
Катран Денёва
  · 4,3 K
Сусанна Казарян, США, Физик  · 25 июл 2018

Можно, если добавить в вопросе слово "почти" перед "Абсолютный ноль" и вспомнить, что вероятность взаимодействия элементарных частиц, в том числе и аннигиляции, характеризуется соответствующим сечением взаимодействия. 

В качестве примера рассмотрим эксперимент по достижению рекордно низкой температуры (4,5×10⁻¹⁰ K, что почти Абсолютный 0 К) атомов натрия в форме Бозе-Эйштейновского конденсата. Для деталей сюда, в MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms. Таких температур нет в естественных условиях во Вселенной. Плотность полученного конденсата была 5×10¹⁰  атомов/см³. Ультра-низкая температура для N = 2500 атомов натрия достигнута адиабатической декомпрессией посредством гравито-магнитной ловушки. 

Из зарядовой симметрии следует, что такой же эксперимент выполним и для антивещества (в нашем случае — атомы анти-натрия) при обратной полярности магнитного поля. Вопрос где и как достать анти-натрий оставим автору в качестве домашнего задания. Наша задача рассчитать темп аннигиляции вещества и антивещества, если их слить воедино соответствующим гравитo-магнитным полем. 

Длина свободного пробега (λ) в газе плотностью частиц n = 5×10¹⁶ атомов/м³ определяется из формулы λ = 1/(σn), где σ ≈ 2,3×10⁻¹⁹ м² — сечение аннигиляции натрия и анти-натрия, рассчитанное из σ = 2πr₀² для r₀≈ 1,9Å радиус атомов натрия. Подставив все числовые значения получим значение свободного пробега атомов натрия в конденсате, λ 88 м. Температура конденсата (T = 4,5×10⁻¹⁰ K) определяет порядок скоростей атомов, v 1 мм/сек. Тогда среднее время аннигиляции (время жизни) атома будет равно τ = λ/v 1 день. Для 2500 атомов натрия будет наблюдаться приблизительно 1 аннигиляция за 35 сек.

Так, использовав метод MIT и модифицировав его для анти-натрия, который предоставит автор вопроса, можно смешать вещество и антивещество и ничего особенного не произойдёт. Мешать конденсаты нужно конечно не ложечкой, а гравито-магнитными ловушками. При этом в среднем будет регистрироваться одна аннигиляция за 35 сек.

Если один аннигилирует, то он по цепочке расшевелит все остальные наверное. Тем более энергия там не детская.

Я - не старый, просто долго живу. Однако, в годовалом возрасте был гораздо умнее, чем все...  · 10 мар 2021

Боюсь, что НЕКОМУ!!! при абсолютном нуле будет что-то там перемешивать!... Это совершенно иная форма вещества или энергии, о которой люди не имеют никакого представления. К тому же, об антивеществе тоже ничего не известно. Даже его существование под вопросом. Ну, кому делать нечего, задавая нелепые вопросы?...

Ну почему же? Антивещество даже получали, в атомарных количествах, но получали.

Alikutza 72. Это год окончания средней школы. Занимаюсь термодинамикой и физикой...  · 1 мая 2021
Можно,даже и не при" абсолютном нуле". Оно, вещество ,перемешано в атомах.Протон наружной оболочки ядра постоянно контактирует с электронами атома и как то обходятся без аннигиляции. Для начала определитесь с понятием различия вещества от антивещества.С удивлением Вы обнаружите , что отличаются они только спином и направлением вращения при движении по винтовой... Читать далее
Время при абсолютном нуле не остановится. Его течение никак не зависит от кинетической энергии частиц. А поведение электронов и позитронов в веществе и антивеществе определяется квантовыми законами и при абсолютном нуле они продолжают "двигаться" по своим "орбиталям". Проведем мысленный эксперимент. Пусть у нас есть атомы вещества и антивещества и они находятся при... Читать далее