Skal jeg være bange for mærkelige sager?

Underlig sag, som forskere kalder det, er utvivlsomt mærkeligt. Det ligner ikke noget på jorden. For en, det er tungere end vores sag, men det er bare begyndelsen. Vores elskede sag er organiseret. Det er lavet af atomer, som indeholder kerner pakket med protoner og neutroner. Ja, vores kvarker , som er basale partikler, Bliv pænt pakket inde i protoner og neutroner. Men i mærkelige sager, der er ingen grænser; det er bare en klump, hvor kvarkerne løber amok, roaming top til bund og ende til ende.

Nævnte vi, at det ikke er kendt, at mærkeligt stof eksisterer nogen steder i universet? Det er en vigtig detalje. Fysikere kom på ideen om mærkeligt stof i 1970'erne, da de spekulerede på, hvad der ville ske, hvis protoner og neutroner blev presset overmenneskeligt hårdt [kilde:Freedman].

Lad os gentage en lignende version af deres teoretiske eksperiment, forestiller os, at vi har et jernatom, plus et stempel, der er i stand til at presse det med enorm kraft. Ved at komprimere kernen i jernatomet, vi tilføjer energi til dens 26 protoner og 30 neutroner. Hvis vi trykker hårdt nok, protoner og neutroner vil bryde sammen til det, de er lavet af:mindre partikler kaldes kvarker . Vi får derefter et rod af kvarker - typen af ​​kvarker kaldet "op" og "ned", "som har visse masser og er de eneste slags, der findes i materie på Jorden. Klemmer endnu mere, vi vil understrege op- og nedkvarkerne så meget, at nogle ændrer deres identitet. Nogle vil blive meget tungere og blive mærkelige kvarker . Vores velkendte jernatom er for længst væk. Vi vil have klemt det i en lige blanding af op, ned og mærkelige kvarker - med andre ord, ind i en strangelet. En strangelet er et lille stykke af mærkelig sag .

Fysikere fandt det for uimodståeligt ikke at blive ved med at lege med mærkeligt stof. De undrede sig over, hvad der ville ske, hvis de frigjorde presset på den nyligt fremstillede hypotetiske strangelet. Ville det straks forvandle sig tilbage til det ordnede jernatom? Edward Witten fra Institute for Advanced Study foreslog måske, at strangelet ville blive der. Faktisk, måske ville det være mere stabilt end jernatomet eller noget andet stof på Jorden.

På den næste side, vores historie vil blive fra mærkelig til skræmmende.

Kan mærkeligt stof angribe mig på gaden?

Kan der være mærkeligt stof på Jorden nu? Fysikere har overvejet det. De har prøvet vores vand og andre ting, finder ingenting. De har overvejet muligheden for at skabe mærkeligt stof i partikelacceleratorer som Large Hadron Collider, da det kunne smække atomkerner sammen hårdt nok til at slå kvarkerne ud af atomerne og potentielt omdanne nogle af dem til mærkelige kvarker. Men sikkerhedsanmeldere konkluderede, at partikelacceleratorer skaber så meget varme, at de ville smelte potentielle strangelets. Sandsynligheden for at skabe mærkeligt stof i en partikelaccelerator ville være så lav som at lave "en isterning i en ovn, "korrekturlæserne konkluderede [kilde:Ellis].

Fysikere har også overvejet, om mærkeligt stof kunne eksistere i rummet. De har nixet ideen om, at det kunne have været lavet i det tidlige univers og boet der [kilde:Farhi]. De er skeptiske over for, at det er lavet af tunge atomer, som slynges gennem rummet af voldsomme astrofysiske processer, rammer andre tunge atomer i processen [kilde:Jaffe].

Edward Farhi, en MIT -fysiker, der undersøgte strangelets, mener, at det mest sandsynlige sted at finde mærkeligt stof er i neutronstjerner . Disse kollapsende stjerner komprimerer deres interiør kraftigt. "Kernen, du har tætheder og tryk stort nok til at danne mærkeligt stof. Hvis der dannes mærkeligt stof i kernen, den ville spise sig ud og fortære stjernen, "siger Farhi. Under sin skorpe, stjernen ville blive en klump af mærkeligt stof, eller a mærkelig stjerne . Hvis to mærkelige stjerner stødte sammen, de kunne sende mærkeligt stof, der passede mod Jorden, siger Farhi.

Hvordan kunne mærkelige sager være farlige? Under særlige omstændigheder, det "spiser" andet stof. For at dette kan ske, det mærkelige stof skal være mere stabilt end det, det møder og ikke frastøde det. Hvis disse betingelser er opfyldt, den anden sag vil "ville" konvertere til mærkeligt stof, og kontakt mellem de to får tingene til at gå. Resultatet ville være en stadigt voksende bold af mærkeligt stof, brænder gennem stof som en ildkugle.

For at et sådant katastrofscenario kan forekomme på Jorden, mærkeligt stof skulle forblive i mere end en brøkdel af et sekund ved jordisk pres, og vi ved ikke, om det kan gøre det. Det skulle også være negativt ladet.

Faktisk, potentielt mærkeligt stof ville sandsynligvis være positivt ladet, siger Farhi. Og da sagen på vores planet (inklusive os) har positivt ladede atomkerner, det ville afvise mærkelig sag. "Hvis du havde en lille klump på bordet, det ville bare sidde der, "siger Farhi.

Scenariet ville ændre sig, hvis mærkeligt stof blev negativt ladet, og en kugle af den rullede vanvittigt rundt på Jorden. "Du ville sikkert vide det, fordi det ville vokse og forbruge alt ved grænsen, "siger Farhi. Tiltrukket af dine atomkerner, bolden af ​​mærkelig materie ville suge dig ind, og du ville være færdig. Lidt som en moderne inkarnation af Blob.

Har du talt de "hvis" vi har kastet på dig indtil nu? Hvis der eksisterede mærkeligt stof i rummet, hvis den blev kastet mod Jorden, hvis det var stabilt ved trykket i rummet og på jorden, hvis den var mere stabil end vores sag, og hvis den var negativt ladet - kunne det gøre dig til en klump uregerlige kvarker. Så nej, du skal nok ikke være bange for mærkelige sager, men det er sjovt at tænke på.

Hvordan kan forskere søge efter mærkeligt stof, hvis ingen nogensinde har set det? Godt, de ved faktisk, hvordan stykker af mærkeligt stof ville se ud på Jorden, hvis det ikke var farligt. Det ville ligne vores almindelige atomer - en positivt ladet kerne lavet af kvarker, med elektroner rundt - kun tungere.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer Quantum Suicide
• Sådan fungerer Large Hadron Collider
• Sådan fungerer Big Bang -teorien
• Kan forskere genskabe big bang?
• Sådan fungerer Dark Matter
• Hvad betyder CERN for universets fremtid?

Flere store links

• Relativistisk Heavy Ion Collider
• Stor Hadron Collider

Kilder

• Ellis, John et al. "Gennemgang af sikkerheden ved LHC -kollisioner." 2008. (12/11/2008). http://lsag.web.cern.ch/lsag/LSAG-Report.pdf.
• Farhi, Edward. Personligt interview. Udført 12/11/2008.
• Freedman, Barry og Larry McLerran. "Fænomenologi fra Quark Star." Fysisk gennemgang D. Vol. 17, Nr. 15. februar, 1978.
• Jaffe, Robert et al. "Gennemgang af spekulative" katastrofescenarier "på RHIC." Anmeldelse af moderne fysik. Vol. 72, Nr. 4. oktober 2000.