Konstig materia är inte riktigt den sak vi är vana vid. © iStockphoto.com/dra_schwartz Konstig sak, som forskare kallar det, är otvivelaktigt konstigt. Det är olikt något annat på jorden. För en, det är tyngre än vår sak, men det är bara början. Vår älskade sak är organiserad. Den är gjord av atomer, som innehåller kärnor packade med protoner och neutroner. Verkligen, vår kvarker , som är basiska partiklar, håll dig snyggt förpackad inuti protonerna och neutronerna. Men i konstig fråga, det finns inga gränser; det är bara en klump i vilken kvarkerna går amok, roaming topp till botten och ände till ände.
Nämnde vi att konstig materia inte är känd för att existera någonstans i universum? Det är en viktig detalj. Fysiker kom på idén om konstig materia på 1970 -talet när de undrade vad som skulle hända om protoner och neutroner klämdes övermänskligt hårt [källa:Freedman].
Låt oss upprepa en liknande version av deras teoretiska experiment, föreställer oss att vi har en järnatom, plus en kolv som kan klämma den med enorm kraft. Genom att komprimera kärnan i järnatomen, vi tillför energi till dess 26 protoner och 30 neutroner. Om vi trycker hårt nog, protonerna och neutronerna kommer att bryta isär i vad de är gjorda av:mindre partiklar kallas kvarker . Vi kommer då att ha en röra av kvarker - den typ av kvarker som kallas "upp" och "ner", "som har vissa massor och är de enda sorterna som finns i materia på jorden. Kramar ännu mer, vi kommer att betona upp och ner -kvarkerna så mycket att vissa ändrar deras identitet. Vissa kommer att bli mycket tyngre och bli konstiga kvarker . Vår välkända järnatom kommer att vara borta för länge sedan. Vi kommer att ha krossat det i en lika stor blandning av upp, dun och konstiga kvarkar - med andra ord, in i en strangelet. Ett strangelet är en liten bit av konstig sak .
Fysiker fann det för oemotståndligt att inte fortsätta leka med konstiga saker. De undrade vad som skulle hända om de släppte trycket på det nygjorda hypotetiska strangelet. Skulle det omedelbart förvandlas tillbaka till den ordnade järnatomen? Edward Witten från Institute for Advanced Study föreslog kanske att strangelet skulle stanna kvar. Faktiskt, kanske skulle det vara mer stabilt än järnatomen eller någon materia på jorden.
På nästa sida, vår historia kommer att bli från konstig till skrämmande.
Neutronstjärnor, en möjlig källa till konstig materia, lysa här som ljus, punktliknande källor mot bubblor av miljoner graders gas i den här bilden från det kringgående Chandra-observatoriet. NASA/Newsmakers Kan konstig materia finnas på jorden nu? Fysiker har övervägt det. De har provat vårt vatten och andra saker, hittar inget. De har övervägt möjligheten att skapa konstig materia i partikelacceleratorer som Large Hadron Collider, eftersom det kan slå ihop atomkärnor tillräckligt hårt för att slå ut kvarkerna ur atomerna och eventuellt omvandla några av dem till konstiga kvarker. Men säkerhetsgranskare drog slutsatsen att partikelacceleratorer skapar så mycket värme att de skulle smälta potentiella strangelets. Sannolikheten för att skapa konstig materia i en partikelaccelerator skulle vara lika låg som att göra "en isbit i en ugn, "granskarna avslutade [källa:Ellis].
Fysiker har också övervägt om konstig materia kan finnas i rymden. De har nixed idén att det kunde ha gjorts i det tidiga universum och stannat kvar [källa:Farhi]. De är skeptiska till att den är gjord av tunga atomer, som kastas genom rymden av våldsamma astrofysiska processer, träffar andra tunga atomer i processen [källa:Jaffe].
Edward Farhi, en MIT -fysiker som forskade på strangelets, tror att det mest troliga stället att hitta konstig materia är på neutronstjärnor . Dessa kollapsande stjärnor komprimerar sina interiörer kraftfullt. "I kärnan, du har densiteter och tryck som är tillräckligt stora för att bilda konstig materia. Om konstig materia bildades i kärnan, den skulle äta sig ut och förtära stjärnan, "säger Farhi. Under sin skorpa, stjärnan skulle bli en klump av konstig materia, eller a konstig stjärna . Om två konstiga stjärnor krockade, de kan skicka konstig materia som bryr sig mot jorden, säger Farhi.
Hur kan konstig materia vara farlig? Under särskilda omständigheter, det "äter" annan materia. För att detta ska hända, den konstiga saken måste vara mer stabil än den som den möter och inte stöta bort den. Om dessa villkor är uppfyllda, den andra saken kommer att "vilja" konvertera till konstig materia, och kontakt mellan de två kommer att få saker att gå. Resultatet skulle bli en ständigt växande boll av konstig materia, brinner genom materia som en eldboll.
För att ett sådant katastrofscenario ska inträffa på jorden, konstig materia skulle behöva finnas kvar mer än en bråkdel av en sekund vid jordiskt tryck, och vi vet inte om det kan göra det. Det måste också vara negativt laddat.
Faktiskt, potentiell konstig materia skulle förmodligen vara positivt laddad, säger Farhi. Och eftersom saken på vår planet (inklusive oss) har positivt laddade atomkärnor, det skulle avvärja konstig materia. "Om du hade en liten klump på bordet, det skulle bara sitta där, säger Farhi.
Scenariot skulle förändras om konstig materia skulle laddas negativt, och en boll av den rullade galet runt på jorden. "Du skulle förmodligen veta det eftersom det skulle växa och konsumera allt vid gränsen, "säger Farhi. Lockad till dina atomkärnor, kulan av konstig materia skulle suga dig, och du skulle vara klar. Ungefär som en modern inkarnation av Blob.
Har du räknat "ifs" som vi har kastat på dig hittills? Om konstig materia fanns i rymden, om det kastades mot jorden, om den var stabil vid trycket i rymden och på jorden, om den var mer stabil än vår fråga och om den var negativt laddad - kan det göra dig till en klump orubbliga kvarker. Så nej, du borde nog inte vara rädd för konstiga saker, men det är kul att tänka på.
Letar efter Strange MatterHur kan forskare leta efter konstig materia om ingen någonsin sett den? Väl, de vet faktiskt hur bitar av konstig materia skulle se ut på jorden om det inte var farligt. Det skulle likna våra vanliga atomer - en positivt laddad kärna gjord av kvarker, med elektroner runt - bara tyngre.
