Soll Ich Angst Vor Seltsamen Dingen Haben?

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Seltsame materie ist anders als jede irdische materie; zum einen ist es schwerer als unsere sache. Erfahren sie, was sonst noch so seltsam ist.

Seltsame Materie, wie Wissenschaftler sie nennen, ist unbestreitbar komisch. Es ist anders als alles auf der Erde. Zum einen ist es schwerer als unsere Sache, aber das ist erst der Anfang. Unsere geliebte Angelegenheit ist organisiert. Es besteht aus Atomen, die Kerne enthalten, die mit Protonen und Neutronen gefüllt sind. In der Tat unser Quarks, die grundlegende Teilchen sind, bleiben sauber innerhalb der Protonen und Neutronen verpackt. Aber in seltsamer Hinsicht gibt es keine Grenzen; Es ist nur ein Knoten, in dem die Quarks Amok laufen und von oben nach unten und von Ende zu Ende laufen.

Haben wir erwähnt, dass es keine seltsame Materie gibt, die irgendwo im Universum existiert? Das ist ein wichtiges Detail. Die Physiker kamen in den 70er Jahren auf die Idee einer seltsamen Materie, als sie sich fragten, was passieren würde, wenn Protonen und Neutronen übermenschlich hart zusammengedrückt würden [Quelle: -Freedman].

-Lassen wir eine ähnliche Version ihres theoretischen Experiments wiederholen und stellen uns vor, wir hätten ein Eisenatom und einen Kolben, der es mit enormer Kraft zerquetschen kann. Indem wir den Kern des Eisenatoms komprimieren, fügen wir seinen 26 Protonen und 30 Neutronen Energie hinzu. Wenn wir stark genug drücken, zerplatzen die Protonen und Neutronen in das, woraus sie bestehen: kleinere Teilchen Quarks. Wir haben dann ein Durcheinander von Quarks - die Art von Quarks, die als "up" und "down" bezeichnet wird, die bestimmte Massen haben und die einzigen Arten sind, die in der Materie auf der Erde gefunden werden. Noch mehr zerquetschen wir die Auf und Ab-Quarks so sehr, dass einige ihre Identität ändern. Einige werden viel schwerer werden und werden seltsame Quarks. Unser bekanntes Eisenatom ist lange vorbei. Wir werden es zu einer gleichwertigen Mischung aus aufwärts, abwärts und fremden Quarks zusammengedrückt haben, also zu einem Strangelet Eine Strangelet ist ein kleines Stück von seltsame Sache.

Physiker fanden es zu unwiderstehlich, nicht mit fremder Materie zu spielen. Sie fragten sich, was passieren würde, wenn sie den Druck auf den neu geschaffenen hypothetischen Strangelet loslassen würden. Würde es sich sofort wieder in das geordnete Eisenatom verwandeln? Edward Witten vom Institute for Advanced Study schlug vor, vielleicht würde der Strangelet in der Nähe bleiben. In der Tat wäre es vielleicht stabiler als das Eisenatom oder irgendetwas auf der Erde.

Auf der nächsten Seite wird unsere Geschichte von komisch zu beängstigend.

Kann seltsame Materie mich auf der Straße angreifen?

Neutronensterne, eine mögliche Quelle fremder Materie, leuchten hier als helle, punktförmige Quellen gegen Blasen von Millionen Grad Gas in diesem Bild des umkreisenden Chandra-Observatoriums.

Neutronensterne, eine mögliche Quelle fremder Materie, leuchten hier als helle, punktförmige Quellen gegen Blasen von Millionen Grad Gas in diesem Bild des umkreisenden Chandra-Observatoriums.

Könnte fremde Materie jetzt auf der Erde sein? Physiker haben darüber nachgedacht. Sie haben unser Wasser und andere Sachen probiert und nichts gefunden. Sie haben die Möglichkeit in Betracht gezogen, seltsame Materie in Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider zu erzeugen, da sie Atomkerne so stark zusammenpressen könnte, dass sie die Quarks aus den Atomen schlagen und möglicherweise einige davon in fremde Quarks verwandeln. Sicherheitsexperten schlussfolgerten jedoch, dass Teilchenbeschleuniger so viel Wärme erzeugen, dass sie potentielle Strangelets zum Schmelzen bringen würden. Die Wahrscheinlichkeit, seltsame Materie in einem Teilchenbeschleuniger zu erzeugen, wäre so gering wie die Herstellung eines "Eiswürfels in einem Ofen", schlussfolgerten die Gutachter. [Quelle: Ellis].

Physiker haben auch überlegt, ob es im Weltraum seltsame Materie geben könnte. Sie hatten die Idee, dass es im frühen Universum hätte gemacht werden können, gebannt und blieben [Quelle: Farhi]. Sie sind skeptisch gegenüber schweren Atomen, die von gewalttätigen astrophysikalischen Prozessen durch den Weltraum geschleudert werden und dabei andere schwere Atome treffen [Quelle: Jaffe].

Edward Farhi, ein MIT-Physiker, der Strangelets erforscht hat, glaubt, dass der wahrscheinlichste Ort, an dem seltsame Materie gefunden wird, liegt Neutronensterne. Diese kollabierenden Sterne drücken ihr Interieur kraftvoll zusammen. "Im Kern haben Sie Dichten und Druck, die groß genug sind, um Fremdkörper zu bilden. Wenn sich Fremdkörper im Kern bilden, fressen sie sich heraus und verbrauchen den Stern", sagt Farhi. Unter seiner Kruste würde der Stern zu einem Klumpen seltsamer Materie werden seltsamer Stern. Wenn zwei fremde Sterne zusammenstießen, könnten sie fremde Materie in Richtung Erde schicken, sagt Farhi.

-Wie könnte seltsame Materie gefährlich sein? Unter besonderen Umständen "frisst" er andere Materie. Damit dies geschehen kann, muss die fremde Materie stabiler sein als die Materie, der sie begegnet, und sie nicht abstoßen. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, "möchte" sich die andere Materie in eine fremde Materie verwandeln, und ein Kontakt zwischen den beiden wird die Dinge in Gang bringen. Das Ergebnis wäre ein ständig wachsender Ball seltsamer Materie, der wie ein Feuerball durch die Materie brennt.

Damit ein solches Katastrophenszenario auf der Erde vorkommt, müsste fremde Materie bei irdischem Druck mehr als einen Bruchteil einer Sekunde verbleiben, und wir wissen nicht, ob sie das kann. Es müsste auch negativ aufgeladen werden.

In der Tat wäre potenziell seltsames Material wahrscheinlich positiv aufgeladen, sagt Farhi. Und da die Materie auf unserem Planeten (einschließlich uns) Atomkerne positiv geladen hat, würde sie fremde Materie abweisen. "Wenn Sie einen kleinen Klumpen auf dem Tisch hätten, würde er einfach da sitzen", sagt Farhi.

Das Szenario würde sich ändern, wenn fremde Materie negativ aufgeladen wäre und ein Ball davon auf der Erde toll herumrollte. "Sie würden es wahrscheinlich wissen, weil es an der Grenze alles wachsen und verbrauchen würde", sagt Farhi. Zu Ihren Atomkernen hingezogen, würde Sie der Ball aus seltsamer Materie anziehen, und Sie wären fertig.Ein bisschen wie eine moderne Inkarnation des Klecks.

- Hast du das "Wenn" gezählt, das wir bisher auf dich geworfen haben? Wenn fremde Materie im Weltraum existierte, wenn sie auf die Erde geschleudert würde, wenn sie unter den Druckbedingungen im Weltraum und auf der Erde stabil wäre, wenn sie stabiler wäre als unsere Materie und wenn sie negativ aufgeladen wäre, könnte dies Sie zu einem Klumpen machen von widerspenstigen Quarks. Nein, Sie sollten wahrscheinlich keine Angst vor seltsamen Dingen haben, aber es macht Spaß, darüber nachzudenken.

Auf der Suche nach seltsamer Materie

Wie können Wissenschaftler nach seltsamer Materie suchen, wenn niemand sie je gesehen hat? Nun, sie wissen tatsächlich, wie seltsame Materie auf der Erde aussehen würde, wenn sie nicht gefährlich wäre. Es würde unseren regulären Atomen ähneln - ein positiv geladener Kern aus Quarks mit Elektronen in der Umgebung - nur schwerer.

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