antun kauzljar

srijeda, 30.08.2006.

Prelazak materije u energiju i obrnuto

Prelazak energije u materiju i obrnuto

Kako, na koji način se odvija proces prelaska energije u materiju i obrnuto? To je pitanje na koje znanost nema odgovora. Kvantna mehanika i atomska fizika nisu još dokučile što se sve događa u području do danas poznatih najsitnijih subatomskih čestica. Mnogo toga se već zna ali još uvijek nedovoljno da bi se odgovorilo na ovo postavljeno pitanje.
Evo nekoliko citata iz knjige «Lov na najmanju česticu»:
«Sve se elementarne čestice dovoljno snažnim sudarima mogu pretvoriti u druge čestice. Jednako se tako mogu pretvoriti u čisto zračenje, što se zbiva kad se neka vrsta čestice susretne sa svojom antičesticom. Ta činjenica dokazuje jedinstvo materije koja u svakoj svojoj čestici predstavlja tek poseban oblik energije. Čestice materije samo su zgušnjenja ili kondenzacijski oblici iste, posvuda prisutne energije.»
«Proton, tako pokazuju mjerenja, čine tri kvarka, točnije dva tzv.u-kvarka i jednog d-kvarka. Na okupu ih nevjerojatnom silom drže posebne čestice nazvane gluoni (engleski glue – ljepilo). Njih na neki način možemo usporediti s mezonima u atomskoj jezgri koji povezuju protone i neutrone.
I neutron se sastoji od tri kvarka, ali u obrnutom omjeru: čine ga dva d-kvarka i jedan u-kvark. Od te dvije vrste kvarkova građena je sva normalna jezgrena materija u svemiru. U-kvark i d-kvark gotovo da i nemaju masu pa ih ubrajamo u laku kvarkovsku obitelj.»
Drugu kvarkovsku obitelj čine c-kvark i s-kvark. Treća je kvarkovska obitelj b-kvark i t-kvark. Ove druge dvije obitelji kvarkova u običnoj materiji ne postoje. Javljaju se samo kao čestice iznimno kratkog života, a njihovo postojanje možemo utvrditi i dokazati opažanjem energetskih kozmičkih zraka ili pokusima u ubrzivačima čestica. Dakle, pojavljuju se u djelićima sekunde pri sudarima vrlo energetskih čestica materije.»
«Iz mjernih podataka fizičarima je uspjelo izračunati kako se kreću kvarkovi u unutrašnjosti pogođenih protona i koliko se brzo vrte oko svoje osi. Prvi zaključak bio je vrlo iznenađujuć: vrtnji protona ne pridonose samo vrtnje kvarkova, nego i vrtnja gluona koji kvarkove drže na okupu poput svojevrsne gumene vrpce.»
«Ta je slika čestičnog vrtuljka još uvijek prilično netočna. Za bolji uvid u stanje tog iznimno složenog procesa potrebni su bolji podaci. Točnije mjerenje vrtnje gluona jedan je od ciljeva novih pokusa u ženevskom laboratoriju CERN.»
«Mi još uvijek uopće nismo sigurni jesu li kvarkovi doista točkaste, dalje nedjeljive, dakle elementarne čestice ili je riječ o složenim tvorbama. Na to pitanje možda nikada nećemo moći odgovoriti s potpunom sigurnošću jer bi za to u pokusu trebalo uporabiti praktički beskonačno veliku energiju.»
«Znanstvenici su ustanovili da kvarkovi moraju biti manji od 1,6 bilijardinke milimetra, što veličinom odgovara otprilike tisućinki promjera protona. Predodžbi kvarkova vjerojatno se nikad nećemo moći bolje približiti.»
«Do danas neodgovoreno pitanje kako su elementarne čestice došle do svojih masa, još je 1960-tih postavio engleski fizičar Peter Higgs. Kao rješenje zamislio je zasad nepoznato energetsko polje koje prožima sav svemir, na neki način slično elektromagnetskom polju. Kad se čestice kreću prostorom, prolaze kroz tzv. «Higgsovo polje» i u njihovom međudjelovanju nastaje ono što opažamo kao masu.»
«Ako čestice masu dobivaju međudjelovanjem s «Higgsovim poljem», tada mora postojati «higsova čestica», nositelj tog međudjelovanja. «Higgsovu česticu» mogli bi usporediti s još uvijek nedokazanim gravitonima odgovornim za privlačenje masa (gravitaciju).»
«Postoji li doista «Higgsova čestica», za sada se ne zna. Ali potraga, premda do danas bez rezultata, ne prestaje.»
Iz gornjih citata može se zaključiti da znanstvenici pokušavaju dokučiti što se to događa na granici između postojanja materije i energije. Kako se događa «međudjelovanje» najsitnije materijalne čestice i energetskog polja svuda prisutnog u svemiru. Logično je zamisliti, ako se svaka materijalna čestica može razložiti na još manju u sudaru s drugom česticom ukoliko je za njihov sraz upotrebljena dovoljno velika energija za njihovo ubrzanje, da se isto tako one mogu i spojiti ukoliko na njih djeluje dovoljno velika energija. Ta energija se može očitovati kroz ogromnu silu privlačenja.
Gravitacijska sila se smanjuje s kvadratom povećanja udaljenosti masivnih tijela između kojih ta sila postoji. Ako tu zakonitost okrenemo i kažemo da se gravitacijska sila povećava s kvadratom smanjenja udaljenosti, tada je zamislivo da između najsitnijih elementarnih materijalnih čestica, koje su jedna tik uz drugu, može postojati ogromna sila privlačenja i da to također može biti zakonitost. Ta sila može biti tako velika da od čiste energije stvara najsitnije elementarne čestice, koje se potom spajaju u sve veće i veće cjeline (kvarkove, gluone, mezone, neutrine, protone, neutrone, atomske jezgre, elektrone, atome itd.)
Ako se ovi procesi događaju približno tako, tada je moguće postaviti teoriju da se sva svemirska materija stvorila na taj način i da se neprekidno stvara. Time bi se moglo objasniti i širenje svemira. Naravno da se svemir u tom slučaju mora širiti jer u njemu ima sve više materije koja se skuplja u svemirska tijela i zbog njihovog međusobnog gravitacijskog djelovanja moraju imati sve više prostora jer bi se u protivnom masivna svemirska tijela urušila sama u sebe i prestala postojati. Isto tako dokazivo je u tom slučaju i postojanje beskonačnog vremena i neograničenog prostora koji su potrebni da bi se svi ti procesi mogli u njima događati.
Sada ostaje otvoreno samo jedno pitanje: Što je to energija? Jesu li četiri osnovne poznate sile (gravitacijska, elektromagnetska, jaka i slaba nuklearna sila) proizvod odnosno izraz (oblik) energije, koje mi uočavamo i koji možemo proučavati? Jesu li to jedine sile u svemiru ili ih ima još, nama nepoznatih?
Mislim da na ova pitanja ne možemo odmah danas odgovoriti jer smo mi ljudi sazdani od materijalne prirode, pa nam je područje energije teško dokučivo. Stoga to područje pomirljivo nazivamo Bogom, Njegovom voljom i Njegovom silom. Čak to područje nazivamo i nadnaravnim, jer je za nas kao materijalna stvorenja, naravno samo ono što je materijalno.
Ali ako čovječanstvo nastavi istraživati zakonitosti ponašanja materije sigurno je da će spoznati i zakonitosti ponašanja energije. Ako smo osmislili razne matematičke formule s realnim brojevima i mnoge matematičke relacije s imaginarnim brojevima, tada ćemo moći istraživati i zakonitosti energije bez obzira koliko nam se činila imaginarnom.
Ne bi bilo dobro da čovječanstvo prihvati Boga kao konačno rješenje. To bi značilo da je čovjek iznevjerio sebe (a time bi iznevjerio i Boga, koji ga je znatiželjnog stvorio) i prestao biti znatiželjan – prihvatio bi stanje takvo kakvo jest bez novih pitanja o takvom stanju. Prihvaćanje Boga kao konačno objašnjenje svega jest odustajanje od istraživanja.

- 10:34 - Komentari (0) - Isprintaj - #