Antyświat

Obecnie przed fizykami znacznie trudniejsze wyzwania, niż miało to miejsce np. sto lat temu, kiedy to np. fizyk pracujący nawet w małym uniwersytecie miał aparaturę zdolną do dokonania wielkich odkryć. Dziś potrzeba ogromnych środków i setek o ile nie tysięcy fizyków choćby na to aby odkryć cząstkę, o której tak głośno w ostatnich latach.

Fizycy dziś potrafią tworzyć świat, który może gdzieś istnieć jako równoległy obok naszego. Od dawna wiadomo, że każda cząstka ma swojego zwierciadlanego partnera, np. elektron ma swój odpowiednik, antyelektron. We Wszechświecie owe antycząstki nie występują bo już na początku uległy one anihilacji i pozostały cząstki. Antycząstki można jednak wytworzyć, powstają one podczas różnych procesów fizycznych.

Kilka lat temu udało się wyprodukować strukturę takich antycząstek, tj. antyatom wodoru, składającego się z antyelektronu i antyprotonu. Taka struktura nie miała możliwości powstać we Wszechświecie, bo w okresie kiedy takie antycząstki istniały, tuż po tzw. Wielkim Wybuchu miały tak ogromne energie, że niemożliwe było ich związanie i utworzenie antywodoru. Nawet dziś wytworzenie antyatomu było karkołomnym zadaniem, ale udało się i gdyby nie ogromne energie jakie przy tym trzeba zużyć, już dziś możliwa jest produkcja tzw. antymaterii, choćby w ilościach tysięcy atomów.

Zresztą taki antywodór to kapryśna cząstka, trudno nad nim panować. Jeśli już połączy się dodatnio naładowany antyelektron z ujemnym antyprotonem to staje się on elektrycznie obojętny i ucieka z aparatury, w której go wytworzono. Po drodze napotyka ścianki aparatury i anihiluje z jej cząstkami pozostawiając ślad w postaci innych cząstek będących produktem anihilacji. I tyle go mamy, tylko przez ułamki sekund istnieje fragment możliwego antyświata.

Inną strukturą stworzoną przez fizyków wykorzystuje się w tzw. laserze na swobodnych elektronach. Do akcji laserowej wykorzystuje się zbite w paczkę ok. 1022 elektronów, która poruszając się z prędkościami bliskimi prędkościom światła w zmiennym, cyklicznym polu magnetycznym emituje promieniowe o długości fali bliskiej takiej jakie ma promieniowanie rentgenowskie, ale mające własności światła laserowego. To najsilniejsze źródło promieniowania jakie mamy na Ziemi, które obecnie służy do badań np. zjawisk materii jakie zachodzą np. na odcinkach czasu 10-17 sekundy.

To tylko wybrane przykłady tego co fizycy mogą wykorzystując współczesne narzędzia.

Aby być uczestnikiem tych zmagań nie mówiąc o tym aby rozumieć nad czym pracują fizycy trzeba mieć znacznie większą wiedzę i to nie tą encyklopedyczną jaką proponują nam w szkole. Tej wiedzy trzeba mieć także aby świadomie korzystać z nowoczesnych urządzeń jakie dzięki fizykom pojawiają się w naszym świecie. Ostatnie dwadzieścia lat należy do tzw. tomografów komputerowych, NMR i pozytonowych, które są już podstawą diagnostyki medycznej. To niezwykle skomplikowane urządzenia wykorzystujące nie tylko naszą zaawansowaną wiedzę fizyczną, ale i matematyczną i inżynierską. Nie wyobrażam sobie, aby lekarz wykorzystujący badania wykonane z takimi urządzeniami nie miał pojęcia, przynajmniej o podstawach ich funkcjonowania. Inaczej będzie skazany na innych. Już dziś w szpitalach fizycy znajdują zatrudnienie między innymi przy planowaniu i symulacji terapii za pomocą promieniowania jonizującego.

Zdjęcie pochodzi ze strony