Antijirim
Mengikuti teori kerelatifan khas Einstein,
prinsip kesetaraan dan teori mekanik kuantum, Paul Dirac, yang membuat
sumbangan asas kepada mekanik kuantum, mendapati bahawa apabila mengira tahap
tenaga, ia memberikan keputusan matematikal yang positif dan juga negatif.
Keputusan negatif yang ditemui oleh Dirac ini tidak mempunyai penjelasan yang
tepat melainkan dengan menganggap ia seperti lubang yang boleh menyembunyikan
elektron sekiranya ia jatuh ke dalamnya. Pada tahun 1932, sewaktu membuat
pemerhatian ke atas radiasi kosmik, Carl Anderson[1] menemui zarah
yang mempunyai jisim elektron tetapi dengan cas positif. Zarah ini dinamakan
positron atau antielektron. Ia adalah lubang elektron yang akan menyebabkan
kedua-dua elektron dan positron menghilang jika elektron jatuh ke dalamnya.
Peringkat penemuan antijirim telah bermula dan
seterusnya, lawan kepada jirim-jirim lain turut ditemui.
Antizarah mempunyai jisim yang sama seperti
zarah material yang mereka temui. Bagaimanapun, selalunya mereka [2]
mempunyai cas yang berlawanan. Kadang-kala, beberapa bahagian antizarah
(contohnya kuark) mempunyai cas-cas yang berlawanan dengan bahagian-bahagian
zarah material. Sama juga bagi neutron yang mempunyai cas sifar.
Elektron mempunyai cas negatif, manakala
antielektron (atau positron) mempunyai cas positif.
Proton mempunyai cas positif dan antiproton
mempunyai cas negatif.
Neutron tidak mempunyai cas positif mahupun
negatif, seperti halnya dengan antineutron.
Walau bagaimanapun, kedua-duanya terdiri daripada kuark yang casnya
bertentangan antara satu sama lain.
Jika mereka berlanggar, antijirim dan jirim
akan termusnah, dan seterusnya menghasilkan tenaga yang tinggi. Sama juga,
foton bertenaga tinggi (seperti foton sinaran gamma) boleh menukarkan tenaga
tinggi mereka kepada zarah jirim dan antijirim, sebagai contoh, elektron dan
positron, di dalam hukum Einstein,
________________________
[1] Karl Anderson 1991-1905 M), ahli astronomi dan fizik
Amerika
[2] Neutron juga mempunyai antijirim, walaupun
ia bercas sifar, dan antineutronnya juga bercas sifar.
Delusi
Ateisme oleh Ahmad Al-Hassan 514
E=mc2.
Foton alam semesta adalah bertenaga tinggi
pada permulaan pembentukannya. Itulah sebabnya pasangan zarah jirim dan
antijirim sentiasa muncul dan dimusnahkan secara berterusan, meninggalkan baki
foton bertenaga tinggi untuk mengulangi
kitaran berterusan.
Sepasukan penyelidik telah dapat melakukan
proses sintesis ke atas atom antihidrogen, walaupun mereka dapat mengekalkannya
hanya untuk sebahagian dari satu saat, kerana antijirim tidak dapat diletakkan
di dalam sebuah balang jirim kerana jika disatukan, kesemuanya akan
dimusnahkan. Cara untuk memelihara antijirim adalah dengan memasukkannya ke
dalam dinding medan magnet yang kuat. Walau bagaimanapun, medan ini tidak dapat
menghalang atom jirim daripada melaluinya.
Akibatnya, jangka hayat antijirim tersintesis adalah pendek selagi jirim
mengelilinginya.
Satu isu penting tentang antijirim masih terus
wujud, iaitu model piawai menganggap alam semesta material terbentuk disebabkan
bilangan zarah jirim yang telah dilebihi pada nisbah satu dalam setiap bilion
ketika permulaan pembentukan alam semesta. Tiada justifikasi untuk jumlah yang
melebihi tersebut. Atas sebab ini, sememangnya munasabah untuk mengandaikan
kewujudan antijirim di salah satu sempadan alam semesta kita, mungkin di sudut
yang jauh dari jirim di bawah pemerhatian kita. Jika antijirim hadir dalam skop
yang sama dengan jirim, dan jisim jirim bertembung dengan jisim antijirim yang
kira-kira sebesar bintang, maka tenaga yang dibebaskan oleh pemusnahannya akan
menjadi sangat tinggi, seperti yang disebutkan oleh hukum Einstein, E=mc2,
dan tenaga ini mungkin dianggarkan sama
dengan tenaga berbilion bintang.
Jika tenaga pada jumlah ini dilepaskan
sekaligus, ia pasti boleh diperhatikan, walaupun ia berada di galaksi yang
paling jauh. Ini semakin terbukti memandangkan kemajuan besar kosmologi. Atas sebab ini, jika antijirim wujud, ia
pastinya berada di sudut alam semesta selain daripada sudut di mana wujud
gugusan galaksi material yang kita kenali, perhatikan dan diami.
“Namun, alam
semesta kini kelihatan tidak seimbang: kami menjangkakan zarah dan antizarah
tercipta dalam jumlah yang sama, namun kami mendapati kosmos dikuasai oleh
zarah biasa, yang kelihatan sangat gembira tanpa antizarahnya. Adakah wujud
antijirim tersembunyi di alam semesta ini yang menyumbang kepada
ketidakseimbangan ini? Adakah wujud
hukum fizik yang telah dilanggar (atau adakah wujud hukum fizik yang tidak
diketahui?) semasa alam semesta masih muda,
Delusi
Ateisme oleh Ahmad Al-Hassan 515
yang akhirnya
memberikan keseimbangan yang memihak kepada jirim berbanding antijirim? Kita mungkin tidak akan tahu jawapan kepada
soalan-soalan ini.”[1]
____________________
[1] Sumber (Tyson dan Smith - Permulaan): ms
39
Sebelum ✡✡ Kandungan ✡✡ Berikutnya
Tiada ulasan:
Catat Ulasan