Antimaterie en materie
Koen stelde deze vraag op 18 april 2012 om 10:13.Hoe kan het dat men het heelal als (semi) ''oneindig'' beschouwd, maar men toch weet dat er een schending is van de materie/anti-materie pariteit?
Men claimt te weten dat er meer ''materie'' is maar tegelijkertijd is het toch vrijwel onmogelijk om alle materie en antimaterie in het gehele bestaande universum te boekhouden?
Groet,
Koen
Reacties
Semi oneindig is ook oneindig. Da's het leuke van oneindig. Er kan altijd meer bij en je kunt het oneindig vaak in oneindig grote delen delen... Een hele wiskundetak houdt zich bezig met oneindig.
Wat astronomen meten aan gegevens van wegspoedende sterrenstelsels doet vermoeden dat het heelal steeds groter wordt. En dus bij het schier oneindige nog een beetje groter wordt.
Bijna elk elementair deeltje kent zijn anti-deeltje. Dat wil niet zeggen dat ze altijd als tweeling "geboren" zijn. Het lijkt in de vroege stadia van het heelal een heel kleine voorkeur voor "onze" materie te zijn. Alle andere "tweelingen" hebben zich toen al tot straling verbonden.
Uit metingen van bewegingen van stelsels en sterren binnen stelsels heeft men moeten concluderen dat niet alles verklaarbaar is met de materie die we zien (en dat wordt met een natte vinger zo goed mogelijk gemeten, maar vele miljarden kilo's zit je er zo naast...) . Daarop zijn "zwarte materie" (dark matter - die wel zwaartekracht produceert maar ongezien blijft) en "zwarte energie" (dark energy) als begrip-zonder-inhoud gelanceerd waarmee voorlopig e.e.a. "verklaard" wordt. Er is nog niets verklaard - het onbekende heeft alleen een naam gekregen.
Wel is men nu driftig op zoek naar wat die dark matter/energy nu kan zijn en hoe dit past in het natuurkundige beeld. Tot dat moment er is, kunnen we alleen maar berusten in het feit dat er dingen zijn die we nog niet kunnen verklaren. Kom over 200 jaar nog eens terug op deze site voor een mogelijk antwoord ;-)
Met semi oneindig doelde ik eigenlijk op het feit dat vaak van de oerknal theorie uitgegaan wordt (of is dit nu 100% de ''waarheid''?) en dat je dan de rand van het heelal kunt definieren (die met max de lichtsnelheid van ons af kan bewegen) en dat dit heelal ook een begrenst aantal materie/energie heeft, van toepassing omdat je anders helemaal niet kunt zeggen hoe het zit met de materie/anti-materie verhouding lijkt me. (of met de percentages van dark matter en dark energy die je vaak gegeven ziet) Wat er na ons heelal zit, tja.. dan komt je inderdaad op oneindigheid-van-het-heelal-vraagstukken en laten we die maar achterwege laten ;)
Ik was onder de veronderstelling dat materie en antimaterie gecreerd kan worden door een energie die hoog genoeg is om de deeltjes te maken, en dat deze twee ook kunnen annihileren, en ik dacht ook dat deze reacties experimenteel bevonden zijn (zonder pariteitsschending)? ik lees dat u zegt dat er een voorkeur lijkt te zijn in het vroege stadium van het heelal, maar mijn vraag is dus juist : hoe kun je dat nu weten aangezien het heelal veel te groot is om die info te hebben!?
Ik snap eerlijk gezegd niet helemaal waarom dark matter/energy invloed heeft op de stelling dat er meer materie is dan antimaterie, het bestaan van deze mystieke energie en materie, ontkent nog bevestigd denk ik de stelling, en heeft er voor mij op het eerste gezicht niets mee te maken, ook aangezien we het niet tegenkomen bij een annihilatiereactie of creatiereactie hier op aarde.
In ieder geval bedankt voor uw antwoord!
> dat vaak van de oerknal theorie uitgegaan wordt (of is dit nu 100% de ''waarheid''?)en dat je dan de rand van het heelal kunt definieren
Nee, in wetenschap is nooit iets definitief de waarheid. Dat is voorbehouden tot religies. Nieuwe ervaringen, metingen kunnen oude theorieen doen vervallen en vervangen door andere.
Is de Big Bang "de" waarheid? Nee - alleen zijn er erg veel metingen tot heden die dit model ondersteunen. Maar als je iets beters weet, dan ligt het pad naar een Nobelprijs voor je open.
>Ik was onder de veronderstelling dat materie en antimaterie gecreerd kan worden
klopt. Uitgaande van de Big Bang ideeen was in de eerste microseconde vooral straling en een kleine mix van quark deeltjes. Quarks zijn gemaakt van materie en anti-materie maar met een klein overschot aan materie. (op elke 30 miljoen anti-deeltjes zijn er 30 miljoen plus 1 materiedeeltjes). De deeltjes-antideeltjes annihileerden tot straling en de materiedeeltjes bleven over. En die gingen uiteindelijk ons (on)zichtbare heelal vormen met sterren en stelsels.
Het heelal heeft geen ons bekend einde. Het is alleen "zichtbaar" eindig omdat licht nu eenmaal tijd nodig heeft ons te bereiken. Wat verder weg ligt heeft ons nog niet bereikt. Of dat er is of niet is en blijft gissen. Rustig afwachten dus. Je kunt wel berekenen hoe groot het heelal tenminste moet zijn want de stelsels die nu hun licht op aarde laten aankomen spoedden zich toen al van ons weg en in al die miljarden jaren zijn ze (nemen we aan) inmiddels veel verder weg. Maar dat kuinnen we niet zien vanwege de "zichtbare" rand van het heelal.
> ik lees dat u zegt dat er een voorkeur lijkt te zijn in het vroege stadium van het heelal, maar mijn vraag is dus juist : hoe kun je dat nu weten aangezien het heelal veel te groot is om die info te hebben!?
Zie boven. Deeltje/antideeltje annihileren. Maar blijkbaar was er geen volledige symmetrie in aantallen. Waarom? Hoe? Dat weten we niet, we constateren het momenteel slechts. En proberen er een verklaring voor te geven. Die is er nog niet.
Het heelal is groot, maar we proberen zoveel mogelijk informatie te verzamelen. Met allerhand telescopen, satellieten e.d. We weten maar een fractie van wat te weten is. Met die fractie proberen we sluitende theorieen en modellen te vormen. En die aan te passen of te wijzigen als er meer info komt.
We "weten" dus niets, we veronderstellen en "nemen met toenemende waarschijnlijkheid aan". Zoals eerder gezegd: exacte wetenschap is geen wetenschap van absolute waarheden. Het is waar tot iets beter langs komt.
> Ik snap eerlijk gezegd niet helemaal waarom dark matter/energy invloed heeft op de stelling dat er meer materie is dan antimaterie
Dat refereerde ook meer aan je opmerking over een oneindig heelal. We meten dat het uitdijt. Maar waarom (als alle massa eigenlijk uiteindelijk zou moeten winnen en de zwaartekracht alles weer naar elkaartoe trekt - een pulserend heelal bijv) is onduidelijk en heeft men het probleem een naam gegeven, maar geen verklaring!
dus als er geen antimaterie was geweest dan zou er 30 miljoen keer zoveel materie in het heelal zijn? Of beweer ik nu iets heel doms?
Adriaan Smit, 8 mei 2012
dus als er geen antimaterie was geweest dan zou er 30 miljoen keer zoveel materie in het heelal zijn? Of beweer ik nu iets heel doms?
Nee, de vraag is zeker niet dom, maar vragen met ALS zijn in natuurkunde riskant. We (de fysici) nemen iets waar en proberen dat in een model te vatten dat wat we waarnemen beschrijft EN zo mogelijk ook nog voorspellingen doet over wat dan ook waar te nemen zou moeten zijn.
We constateren dat we in een materie-heelal leven en we kennen de tweeling deeltje/anti-deeltje. Uit allerlei andere feiten hebben we een model gemaakt die het ontstaan van het heelal redelijk beschrijft: de big bang. Maar als je iets beters weet dat nog beter het heelal-begin beschrijft, dan houden we ons aanbevolen. Uit de huidige theorie blijkt dat inderdaad groepen van 30 miljoen deeltjes annihileren met groepen van 30 miljoen anti-deeltjes. Als die anti-deeltjes er niet waren geweest dan is het maar de vraag of de deeltjes er wel waren geweest. We weten dat uit puur energie zo'n tweeling kan ontstaan en ook weer in energie kunnen verdwijnen. Waarom er nu 1 deeltje meer materie is ontstaan weten we niet. We constateren het slechts. Wellicht is er een tweede mechanisme waarbij niet per se een tweeling ontstaat. Maar dat is nog onderwerp van onderzoek en speculatie.
Of we dus 30 miljoen maal meer materie hadden gehad is maar de vraag. Misschien had het hele heelal er wel anders uitgezien en waren wij niet een product ervan. Misschien in een parallel universum??? Wie het weet mag het zeggen.