[ Theorie ] : Antimaterie en de ontstaanstheorie

[Anne B.]

Dus stel dat het heelal oneindig is, kan dat omgekeerd bewegen in de tijd toch ook niet? Want je moet ergens een To hebben, een beginpunt van de tijd. Maar stel nu dat het heelal wel eindig is, tot op welke grootte geldt dat dan van de antimaterie? Alleen op elektronen enzo -

grootte? Of ook op, laten we zeggen, molecuulgrootte?

[Elmo]

Sommige mensen geloven dat anti-materie eigenlijk gewone materie is die achterwaarts in de tijd beweegt.

Weet iemand hier meer over? wat denken jullie ervan?

Dat is het gevolg van een verkeerd begrip van hoe Feynman diagrammen precies werken, in kombinatie met een overdosis aan populair-wetenschappelijke literatuur....

Als je bijvoorbeeld naar het volgende plaatje kijkt (hier is de pijl van de tijd naar rechts gedefinieerd):



dan lijkt het net alsof in de onderste vertex een anti-d quark terug beweegt in de tijd en een u quark vooruit in de tijd gaat. Dit is echter niet het geval en is enkel een artifact van deze weergave. Dat komt omdat het op deze manier mogelijk is om de "verdwijning" en het "ontstaan" van (anti)deeltjes makkelijk weer te geven.

Simpelweg gezegd: het is prima mogelijk om met behulp van uitsluitend deeltjes (bijvoorbeeld twee electronen) een antideeltje te maken. Omdat we dat antideeltje, dat er eerst niet was, vervolgens kunnen detecteren, moeten we wel concluderen dat het antideeltje net zo goed vooruit in de tijd beweegt.

(Ter informatie: het bovenstaande Feynman diagram beschrijft het ontstaan van een pion / anti-pion paar als gevolg van het verval van een neutraal Kaon.)

[Pollop XXIII]

Als het heelal oneindig is kan het achteruitbewegen idd niet

Ik snap je andere vraag eigenlijk niet zo goed...

Maar stel nu dat het heelal wel eindig is, tot op welke grootte geldt dat dan van de antimaterie? Alleen op elektronen enzo -

Tot op welke grootte geldt wat dan? Het achteruitgaan in de tijd van antimaterie? Ik geloof niet dat dat enig verschil maakt of het nu een elektron is of een molecule of een sterrenstelsel...

[Anne B.]

Nee, van welke grootte van materie bestaat er antimaterie? Van een elektron bestaat er een anti-elektron, maar bestaat er ook een anti-molecuul van eender welk molecuul?

[Pollop XXIII]

Elmo: dus dit is absoluut de enige reden waarom antimaterie achterwarts zou bewegen in de tijd? Die pijlen van Feynman die achterwarts staan?Amai, als dat alles is, is het toch maar een zwak idee...

fysicusje in spé: ik weet het niet echt zeker, maar volgens mij moet het mogelijk zijn om moleculen van anti-materie te vormen. Ik zie geen enkele reden waarom dat niet zou kunnen. Je moet dan wel zorgen dat de anti-molecule niet in contact komt met gewone materie of het is foetsjie

[Anne B.]

Een ander voorbeeld van de interactie tussen fotonen en materie is paarvorming. Uit een foton kan een elektron en een positron ontstaan. Dit is te verklaren volgens de bekende formule E=mc^2 waarin m de massa´s voorstellen van het elektron en het positron, en c de lichtsnelheid. Als bij de m de massa wordt ingevuld van een elektron, na uitwerking van de formule zal men uitkomen op een energie van 1.02 MeV. Dit is dus de minimale energie die een foton moet bezitten om d.m.v. paarvorming een elektron en een positron te kunnen maken. Het interessante van paarvorming is dat uit een deeltje pure energie (foton), massa kan ontstaan. Door nu het elektron en het positron bij elkaar te laten komen zullen ze desintegreren en er zal daarbij een foton ontstaan. Bij het ontstaan van een elektron, positron paarvorming is het logisch dat de wet van behoud van energie en de wet van behoud van lading behouden blijft.

Dit kwam ik tegen in de minicursus quantummechanica. Als ik het goed begrijp, is het onderlijnde ook een vorm van materie en antimaterie. Een foton is immers alleen maar energie?

[Kabouter]

[quote="Mart!jnvertel eens, hoe kom je erbij dat er 2 fotonen vrijkomen?

heb je ergens een bron?

Mijn eigen bron zijn mijn diktaten maar ik heb even op google gezocht naar annihilatie:

http://www.science.uva.nl/onderwijs/wns/on...bus/node40.html

En op wikipedia:

http://nl.wikipedia.org/wiki/Positron_annihilatie

Overigens, dat antimaterie terug in de tijd zou bewegen dat is een misverstand. Wij kunnen de antideeltjes namelijk waarnemen en we nemen de tijd slechts in 1 richting waar, van verleden naar toekomst.

Dat terug in de tijd reizen dat zou theoretisch moeten gelden voor negatieve massa. Antideeltjes hebben gewoon een positieve massa. Negatieve massa verliest energie door te versnellen en streeft naar een kleinere entropie.

De richting van de tijd is dezelfde richting als de richting waarin de entropie toeneemt (2e hoofdwet).

Dit is ook de reden dat we negatieve massa niet kunnen waarnemen.

[Hallo1979]

het zou wel een mooie oplossing zijn van het asymetrie probleem. Dat antimaterie zich heeft ontwikkeld in een anti heelal met negatieve tijd.

ok ik heb de zin herlezen en... laat maar.

[Anne B.]

Wat is entropie nu weer? En mijn bron was de minicursus quantummechanica. De theorie waarvan op dit forum sprake was, van antimaterie gelinkt aan de tijd: beschouw het heelal als eindig en stel je een tijdsas voor met betrekking tot het heelal, de materie is wat ontwikkeld is zoals ons, vanaf het moment dat het heelal is ontstaan tot nu. De antimaterie komt van "de andere kant" van de tijdsas. Als die twee elkaar ontmoeten, wordt de tijd als het ware "opgeheven". Maar, zoals reeds gezegd, je moet het heelal wel als eindig beschouwen. Eindig qua ruimte en eindig qua tijd.

[Kabouter]

Entropie is een moeilijk begrip maar je kan het het beste omschrijven als chaos of wanorde. Het heelal steeft naar een zo groot mogelijke wanorde.

Simpel voorbeeld. Neem 2 cilinders. één gevuld met stikstof, één gevuld met zuurstof. Verbindt deze cilinders met elkaar middels een pijpje.

Op tijdstip t=0 is er orde, dwz 1 cilinder bevat 100% zuurstof en de andere bevat 100% stikstof.

Op tijdstip t=t (voor mijn part t=1jaar), zullen beide cilinders zowel stikstof als zuurstof bevatten. Met andere woorden: De wanorde (entropie) van dit systeem is toegenomen.

De tweede hoofdwet van de thermodynamica zegt dat het verschil in entropie altijd groter moet zijn dan 0.

Dat wil zeggen dat processen alleen spontaan plaats kunnen vinden als de entropie daarbij toeneemt.

Entropie kan berekend worden met de formule van Boltzmann:

S=k.ln(W)

Hierin is S entropie [in J/K]

k=konstante van Boltzmann = 1,381.10^-23 [J/K]

W=aantal mogelijke manieren waarop de energie van een syteem kan worden verdeeld.

Ook geldt dS=-dH/T

met dH = verschil in enthalpie [J]

T = temperatuur [K]

zie ook http://nl.wikipedia.org/wiki/Entropie