Στη φυσική, η Κατοπτρική ύλη, που ονομάζεται επίσης σκιώδης ύλη ή ύλη της Αλίκης, είναι ένα υποθετικό αντίστοιχο της συνηθισμένης ύλης.
Γενική εικόνα
Η σύγχρονη φυσική ασχολείται με τρεις βασικούς τύπους χωρικής συμμετρίας: ανακλαστική, περιστροφική και μετατόπισης. Τα γνωστά στοιχειώδη σωματίδια σέβονται τη συμμετρία περιστροφής και μετατόπισης αλλά δεν σέβονται τη συμμετρία ανάκλασης (ονομάζεται επίσης P-συμμετρία ή ισοτιμία). Από τις τέσσερις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις - τον ηλεκτρομαγνητισμό, την ισχυρή αλληλεπίδραση, την ασθενής αλληλεπίδραση και τη βαρύτητα - μόνο η ασθενής σπάει την ισοτιμία.
Η παραβίαση της ισοτιμίας σε ασθενείς αλληλεπιδράσεις θεωρήθηκε για πρώτη φορά από τους Tsung Dao Lee και Chen Ning Yang [1] το 1956 ως λύση στο τ-θ πρόβλημα. Πρότειναν ορισμένα πειράματα για να ελέγξουν εάν η ασθενής αλληλεπίδραση είναι αναλλοίωτη κάτω από την ισοτιμία. Αυτά τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν μισό χρόνο αργότερα και επιβεβαίωσαν ότι οι ασθενείς αλληλεπιδράσεις των γνωστών σωματιδίων παραβιάζουν την ισοτιμία. [2] [3] [4]
Ωστόσο, η συμμετρία ισοτιμίας μπορεί να αποκατασταθεί ως θεμελιώδης συμμετρία της φύσης εάν το ο αριθμός των σωματιδίων αυξηθεί έτσι ώστε κάθε σωματίδιο να έχει ένα αντιστοιχο κατοπτρικό σωματίδιο. Η θεωρία στη σύγχρονη μορφή της περιγράφηκε το 1991, [5] αν και η βασική ιδέα ειναι παλαιότερη. [1] [6] [7] Τα κατοπτρικά σωματίδια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με τον ίδιο τρόπο όπως τα συνηθισμένα σωματίδια, με τη διαφορά οτί ενώ τα συνηθισμένα σωματίδια οι αλληλεπιδράσεις είναι αριστερόστροφες για τα κατοπτρικά σωματίδια οι αλληλεπιδράσεις είναι δεξιόστροφες. Με αυτόν τον τρόπο, αποδεικνύεται ότι η συμμετρία ανάκλασης μπορεί να υπάρχει ως ακριβής συμμετρία της φύσης, υπό την προϋπόθεση ότι υπάρχει ένα κατοπτρικό σωματίδιο για κάθε συνηθισμένο σωματίδιο. Η ισοτιμία μπορεί επίσης να σπάσει αυθόρμητα ανάλογα με το Higgs δυναμικό. [8] [9] Ενώ στην περίπτωση της μη σπασμένης συμμετρίας ισοτιμίας, οι μάζες σωματιδίων είναι οι ίδιες με τα κατοπτρικά τους σωματίσης , στην περίπτωση της σπασμένης συμμετρίας ισοτιμίας τα κατοπτικά σωματίδια μπορει να είναι ελαφρύτερα ή βαρύτερα.
Η Κατοπτρική ύλη , εάν υπάρχει, θα πρέπει να χρησιμοποιήσει την ασθενή δύναμη για να αλληλεπιδράσει με τη συνηθισμένη ύλη. Αυτό συμβαίνει επειδή οι δυνάμεις μεταξύ των κατοπτρικλων σωματιδίων γίνονται με κατοπτρικα μποζόνια . Με εξαίρεση το γραβιτόνιο κανένα από τα γνωστά μποζόνια δεν μπορεί να είναι πανομοιότυπο με τα κατροπτρικά σωματίδια. Ο μόνος τρόπος με τον οποίο η κατοπτρική ύλη μπορεί να αλληλεπιδράσει με τη συνηθισμένη ύλη μέσω δυνάμεων διαφορετικών από τη βαρύτητα είναι μέσω κινητικής ανάμιξης κατοπτρικά και συνηθισμένα μποζόνια ή μέσω της ανταλλαγής σωματιδίων Holdom. [10] Αυτές οι αλληλεπιδράσεις μπορεί να είναι πολύ αδύναμες. Τα κατοπτρικα σωματίδια έχουν επομένως προταθεί ως υποψήφια για την υποτιθέμενη σκοτεινή ύλη στο σύμπαν. [11] [12] [13] [14] [15]
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License