SPATIUL

In stiinta, spatiul a fost considerat mult timp ca fiind un vid lipsit de orice materie, in realitate s-a descoperit ca spatiul este "plin" cu materie interstelara compusa din atomi si molecule de gaze, granule de praf etc. Tot in acest spatiu s-au descoperit fluctuatii la scara cuantica, apar si dispar particule (asemanator cu faza universului primar) existand deci Energie, numita chiar Energia Vidului.


MATERIA NEAGRA


Materia Neagra este considerata doar ca o substanta ipotetica.
Materia Neagra a fost descoperita (intuitiv) de Fritz Zwicky in 1933. De la descoperirea sa si pana in prezent s-au constatat urmatoarele caracteristici:
a) s-a constatat ca raspandirea galaxiilor urmeaza distributia materiei negre intrucat se pare ca aceasta atrage materia cunoscuta prin intermediul gravitatiei.
b) materia neagra este formata din corpusculi de natura inca necunoscuta, care nu emit si nu reflecta suficient de mult lumina, din aceasta cauza se mai numeste si materie invizibila.
c) materia neagra nu este distribuita uniform in univers ci mai curand aceasta este concentrata in niste "volume magice" cu diametre de 1000 ani-lumina si cu o temperatura medie de 10 000 grade Kelvin - nici prea cald, nici prea rece, in comparatie cu alte zone din cosmos.
d) materia neagra este posibil sa fie de origine non-barionica. Trebuie sa fie facuta din altceva.
e) materia neagra face ca stelele sa se roteasca in jurul centrului unei galaxii.
Mai concret, stelele care formeaza galaxiile se rotesc extrem de repede si ar trebui sa se distanteze unele de celelalte in cazul in care nu ar fi tinute la un loc de forta gravitationala a unei "substante " nevazute dar presupusa a fi materia neagra.



ENERGIA NEAGRA


Energia Neagra reprezinta un concept pur teoretic care incearca sa descrie forta colosala ce invinge gravitatia si tine alaturi marile galaxii. Se pare ca energia neagra impinge galaxiile sa se departeze unele fata de altele.
Energia Neagra este considerata de unii astrofizicieni un fel de proprietate fundamentala a spatiului.
Se pare ca energia a existat inca de la formarea universului, aceasta fiind o forta de respingere.
Einstein a prezis ca o forta ce emana din spatiu gol este o forta de respingere gravitationala.



STRINGURI


Multi oameni de stiinta cred ca cea mai elementara particula este o particula IPOTETICA numita String ( corzi sau sfori ) aflate sub excitatie.
S-a crezut , inca de cand a luat nastere fizica , ca materia este facuta din particule. Acum se considera si posibilitatea ca materia sa fie facuta din CORZI MICI . Asa a aparut teoria stringurilor care spune ca particulele sunt de fapt corzi mici invizibile , din care emana materia precum muzica din corzi :
daca ciupesti o coarda intr-un anumit fel obtii o frecventa anume , dar daca o ciupesti in alt fel , poti obtine mai multe frecvente. Michio Kaku spune ca " universul este o simfonie , iar legile fizicii sunt armonii ale unei super - corzi "
Teoria stringurilor presupune ca la dimensiuni foarte mici particulele elementare dispar si raman numai niste mici deformari ale spatiului , un soi de corzi ce vibreaza intr-un spatiu cu 11 dimensiuni.
In teoria stringurilor, particulele elementare sunt alcatuite din stringuri.
Stringurile pot fi inchise ( sunt ca o bucata de sfoara sub forma de cerc ) sau deschise ( ca o bucata de sfoara ) cele deschise se pot inchide ele devenind inchise. Despre aceste stringuri se crede ca plutesc in spatiu-timp si prin interactiunea dintre ele ar rezulta particulele elementare (incepand cu quarkurile).



QUARKURI


Exista o alta teorie IPOTETICA emisa de Murray Gell-Mann ( 15-09-1929 ) cu scopul obtinerii unei teorii unitare asupra particulelor si a antiparticulelor prin existenta unui multiplu de sarcina, format din trei particule,subelementare, park, nark si lask, de tip barionic cu sarcina fractionara, din care se compun toate celelalte particule si pe care le-a numit Quarkuri . Din cate stiu Gell-Mann nu sustine si ipoteza ca quarkurile ar fi formate din stringuri. De fapt nu recunoaste aceasta ipoteza decat ca un artificiu matematic (asa am inteles eu, sper sa nu gresesc). Trebuie sa precizez ca inca nu a fost descoperita nici o particula cu sarcina fractionara (mai mica decat a electronului). Tinand cont ca cele doua subparticule ( stringurile si quarkurile) sunt doar IPOTEZE, voi face abstractie de posibilitatea existentei lor (adica nu voi dezvolta ideea).
P.S
Intrucat nu mi-am propus sa intru in detalii care nu ar fi relevante pentru ceea ce vreau sa spun, in finalul acestui monolog NU am descris complet caracteristicile unor denumiri si de aceea daca va citi cineva acest text, ii propun pentru detalii, motorul de cautare " GOOGLE ".



MATERIA CUNOSCUTA


Materia cunoscuta ne reprezinta si prin ea putem percepe Universul.
Pentru inceput ma voi referi la cateva adevaruri fundamentale din fizica ce se refera la materie :
toate corpurile sunt constituite din substanta ;
substanta este formata din atomi si molecule;
atomii sunt formati din nuclee si electroni ;
nucleele atomice sunt formate din protoni si neutroni;
electronii, protonii, neutronii etc se numesc particule elementare.
Materia cunoscuta se poate prezenta sub diverse forme generale, dintre care cunostem astazi numai substanta si campul.
Substanta este forma materiei dotata cu masa de repaus ; ea se poate gasi in diverse stari de agregare precum : solida, lichida, gazoasa si plasma.
Campul este o forma a materiei, care leaga corpurile intre ele, transmitand actiunile de la un corp la altul.
Pentru rigurozitate voi incepe descrierea materiei cunoscute prin elementul sau fundamental numit : particula elementara. Prin particula elementara inteleg totalitatea particulelor ce intra in componenta unui atom (particule constituitive ale nucleului plus invelisul electronic), cat si cele ce apar la interactiunea cu substanta : radiatiile cosmice sau a particulelor accelerate.


Intre anii 1900 - 1925 au aparut numeroase date experimentale care aratau ca la scara atomica si subatomica fenomenele nu se desfasoara in conformitate cu legile fizicii clasice.
Explicarea fenomenelor atomice si subatomice a dus la crearea principiilor numite principiile fizicii cuantice si fondarea mecanicii cuantice.
Legile mecanicii cuantice INLOCUIESC legile clasice cand avem de-a face cu particule de dimensiuni atomice si subatomice si se reduc la legile clasice cand se considera sistem macroscopic.
In principal delimitarea se face printr- un eveniment care este descris de mecanica clasica cand actiunea p (sau momentul cinetic) implicat, este mult mai mare decat constanta lui Planck , h (6,6256(5)x10 la minus putera 34 J x s).
Max Planck (1858 - 1947)
Daca insa actiunea (sau momentul cinetic) este mai mic sau de acelasi ordin de marime cu h , evenimentul respectiv intra in domeniul mecanicii cuantice.

Conform unor constatari unanim acceptate spre sfirsitul perioadei clasice, s-a admis ca in Univers materia cunoscuta se imparte in doua categorii:
materia (substanta) care este formata din particule perfect localizabile, supuse mecanicii newtoniene prin ale caror principii, starea unei particule este definita de pozitia si impulsul sau la un moment dat
si a doua categorie fiind radiatia, care apartine legilor electromagnetice ale lui Maxwell, unde variabilele sale reprezinta componentele campului electric si magnetic in fiecare punct din spatiu.
James Clerk Maxwell (1831 - 1879)
Limitat la inceput la corpurile macroscopice, teoria CORPUSCULARA s-a EXTINS si asupra particulelor microscopice unde s-a ajuns la concluzia ca marimile macroscopice apar ca valori medii ale unor anumite variabile microscopice ale unui sistem cu un numar foarte mare de grade de libertate.



Particule elementare sunt toate acele particule care au fost scoase in evidenta prin diverse experiente si pentru care, deocamdata, nu s-a demonstrat ca in structura lor ar exista o alta particula. Numarul mare de particule elementare precum si anumite diferente in comportarea lor a facut necesara o impartire in cateva clase mari :
1-Fotoni
2-Leptoni
3-Mezoni
4-Barioni, care se subdivid in Nucleoni(N) si Hiperoni.
Tuturor particulelor elementare (exceptand fotonul si mezonul pion 0 ) le corespund cate o antiparticula.
Antiparticula este o particula elementara avand aceeasi masa si viata medie cu un alt tip de particula dar diferind prin semnul sarcinii electrice, prin orientarea momentului magnetic si prin stranietate. Antiparticulele ar putea forma o substanta ipotetica care s-ar numi antimaterie.
La cele de mai sus se mai adauga o categorie speciala , REZONANTELE.
Acestea in numar de cateva sute, sunt particule cu viata medie atat de redusa incat nu pot iesi din nucleele in care se formeaza ( in urma unor procese speciale ) ele apar evidente doar indirect.

Particulele elementare sunt caracterizate atat prin marimi definite in fizica macroscopica ( clasica ) sau fizica atomica cat si prin marimi specifice particulelor elementare.
Dintre marimile macroscopice sau atomice sunt :
Masa de repaus ( m.) variaza in limite foarte largi ; este nula pentru foton si foarte probabil pentru cei doi neutrino si apoi creste continuu, Omega avand o masa de repaus de 3 278 de ori mai mare decat a electronului.
Sarcina electrica ( Q ) aceasta poate sa fie egala cu zero sau cu o sarcina elementara ( pozitiva sau negativa )
Spinul ( moment cinetic ) ( I ) poate sa fie intreg ( fotoni si mezoni ) sau semi intreg ( leptoni si barioni ).

Dintre marimile specifice particulelor elementare sunt :
numar leptonic ( L ) , numar barionic ( B ) , Izospinul ( T ) , ( T3 ) , Stranietatea ( S ).

Particulele se impart in particule stabile cu o durata de viata teoretic infinita si particule instabile cu o durata de viata foarte scurta, cuprinsa intre limite foarte largi :
de la 0,0000000000000000000001 s pana la 10 minus puterea 23 s adica mai adaugam un zero la sirul anterior aceasta reprezentand viata rezonantelor , dupa care se transforma prin dezintegrare spontana in alte particule. Astfel particulele din spatiul cosmic pot suferi o schimbare doar in doua cazuri :
1) particulele la un moment dat se dezintegreaza spontan adica fara interventia unei forte externe iar prin dezintegrare vor rezulta CEL PUTIN DOUA PARTICULE care apoi se misca independent una in raport cu cealalta ex :
Mezon (miuon) --> pozitron + neutrino + antineutrino

2) interactiunea intre doua particule (ciocnirea) ex :
electron + pozitron-->2 fotoni



Indiferent daca energia si materia neagra vor fi la un moment dat cunoscute precum materia obisnuita, aceasta nu va schimba cu nimic caracteristica lor de forte ale energiei. Pentru claritate voi preciza ca atat energia neagra, materia neagra cat si materia cunoscuta au o caracteristica fundamentala pe care o pot numi       " Energie fizica de stare " .      


INAINTE