Er der sammenhæng mellem antistof og mørkt stof? – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Astrofysik > Er der sammenhæng mell...

29. april 2009

Er der sammenhæng mellem antistof og mørkt stof?

Hej Spørg om Fysik
Forsker man i en mulig sammenhæng mellem antistof og mørkt stof? Kunne man ikke forestille sig, at antistof, som man vel stadig ikke ved hvor er, har undergået en eller anden forvandling, eller er "henfaldet" på en sådan måde, at det er blevet til mørkt stof, med alle dets (manglende) egenskaber?

Hvis forestillingen er for fantastisk, og i strid med alle gældende naturlove, er der vel god grund til at frygte, at antistoffet muligvis en skønne dag kan komme dumpende ind fra højre, og annihilere med alm. stof (også selvom man ikke i dag ser de såkaldte overgangszoner?).

Billedet er fra CERN, positron og elektron i magnetfelt

Men venlig hilsen
A S L

Vi bruger faktisk antistof til dagligt i vores acceleratorer, f.eks. sender man elektroner den ene vej rundt i en accelerator, og antistof den anden vej.

Når partikler og antipartikler så rammer hinanden, så forsvinder de og efterlader en hel masse energi og nye partikler, som vi så måler. Vores teorier siger at en stof-partikel vejer præcist det sammen som en antistof-partikel, og samtlige observationer har bekræftet dette med stor præcision.

Den store forskel på partikler og anti-partikler er, at når f.eks. en elektron har negativ ladning, så har dens antipartikel, kaldet positronen, positiv ladning. Når vi måler antistof-partikler skabt i den ydre del af Jordens atmosfære, som måles med vores satellitter, så finder vi også, at disse antistof partikler opfører sig præcist som forventet.

Antistof vekselvirker med lys på helt samme måde som almindelige partikler, så vi ved med sikkerhed at antipartikler intet har med mørkt stof at gøre. Vi ved også hvor meget antistof vekselvirker med sig selv (det svarer helt til hvor meget almindeligt stof partikler vekselvirker med sig selv), så eftersom vi har målt at mørkt stof vekselvirker yderst svagt med sig selv, så giver det endnu en bekræftelse på at mørkt stof intet har med antipartikler at gøre.

Vi har målt, at der ikke kan være klumper af antistof partikler i umiddelbar nærhed af Jorden, så der er ingen grund til bekymring om, at det pludselig skulle komme dumpende inden for den nærmeste milliard år. Mørkt stof derimod er der masser af nær Jorden, men da det endnu ikke har påvirket vores dagligdag, eller Jordens udvikling over de sidste 4-5 milliarder år, så skal vi næppe heller bekymre os om forestående problemer fra de mørke partikler.

Billedet er et computerbillede fra CERN visende dannelsen af stof og antistof ved et sammenstød imellem partikler i acceleratoren.

Med venlig hilsen
Steen H Hansen, lektor