probabil vă amintiți electronii de la ora de știință. Sunt particule subatomice stabile care au o sarcină electrică negativă. Ele se găsesc în atomi și sunt principalul purtător al electricității în materialele solide. Dar, ceea ce probabil nu ați auzit, este ideea că fiecare electron existent… este de fapt exact același electron.
această teorie afirmă că fiecare electron din univers este de fapt o particulă care călătorește continuu înapoi și înainte prin timp. Există o mulțime de matematică complicată implicată, dar rezolvă unele dintre cele mai mari întrebări fără răspuns ale fizicii cuantice.
teoria a fost gândită pentru prima dată de John Archibald Wheeler, un fizician teoretic care a lucrat la bomba cu hidrogen la Los Alamos și mai târziu a predat la Princeton. El este în mare parte cunoscut pentru revigorarea interesului pentru relativitatea generală în anii 1940 și 1950.
ca multe teorii cuantice, ideea că fiecare electron este același electron, cunoscut sub numele de teoria unui Electron, este mai mult un experiment de gândire decât o teorie.
deci, să-l rupe în jos.
electronii arată toți la fel
unul dintre cele mai mari motive pentru care acest experiment de gândire a fost propus de Wheeler este că fiecare electron arată exact la fel. Toate au aceeași masă și aceeași sarcină electrică.
aceasta înseamnă în cele din urmă că este imposibil să distingi deloc electronii. Deci, nu este surprinzător faptul că Wheeler a gândit ideea că dacă toți electronii arată la fel și acționează la fel, atunci poate că sunt același electron.
legate de: Fizicienii au făcut doar electronice care se aprind și se opresc la viteza luminii
propunând că întregul univers conține doar un singur electron poate să nu pară atât de absurd, atunci când considerăm că singura schimbare ar fi ideea a ceea ce este un electron. În practică, totul ar funcționa în continuare la fel.
conform teoriei unui singur Electron, în același mod în care un electron poate fi ricoșat în spațiu atunci când este lovit de lumină, electronul ar putea fi, de asemenea, capabil să sară înapoi în timp. Consecința acestui fapt este că electronii care se deplasează înapoi în timp sunt pozitroni, componenta antimaterie a electronilor. Deci, nu numai că toți electronii sunt același electron, dar toți pozitronii sunt, de asemenea, același electron care se mișcă înapoi.
ca profesor, Wheeler l-a predat pe celebrul fizician Richard Feynman, pe când era student la doctorat. Feynman a adus în discuție teoria lui Wheeler când a acceptat Premiul Nobel în 1965. Iată ce a spus Feynman:
am primit un telefon într-o zi la Colegiul Universitar de la Princeton de la profesorul Wheeler, în care a spus: „Feynman, știu de ce toți electronii au aceeași sarcină și aceeași masă.””De ce?””Pentru că toți sunt același electron!”Și, apoi a explicat la telefon,” să presupunem că liniile lumii pe care le luăm în considerare în mod obișnuit înainte în timp și spațiu – în loc să urcăm doar în timp ar fi un nod imens, iar apoi, când am tăia nodul, prin planul corespunzător unui timp fix, vom vedea multe, multe linii ale lumii și care ar reprezenta mulți electroni, cu excepția unui singur lucru. Dacă într – o secțiune aceasta este o linie obișnuită a lumii electronilor, în secțiunea în care s – a inversat și se întoarce din viitor avem semnul greșit la timpul potrivit-la cele patru viteze adecvate-și asta este echivalent cu schimbarea semnului sarcinii și, prin urmare, acea parte a unei căi ar acționa ca un pozitron.”
pentru mulți fizicieni, ceea ce propunea Wheeler nu părea chiar atât de absurd. Fizicienii lucrau deja cu ideea de electroni și pozitroni, Wheeler a propus doar o modalitate de a conecta fiecare dintre ele în existență simultan ca o modalitate de a explica de ce nimeni nu ar putea spune diferența dintre ele.
cum ar arăta de fapt această teorie?
se estimează că există aproximativ 10 la puterea a 80 de atomi în univers. Dacă ignorăm faptul că mulți atomi au mai mult de un electron, putem simplifica numărul de electroni din univers ca în jur de 10 la puterea de 80.
deși electronii sunt tratați ca stabili în scopuri teoretice, limita inferioară experimentală pentru durata medie de viață a electronului este adesea dată ca 6,6 1028 de ani. Folosind acest lucru, ne putem face o idee despre modul în care această teorie se desfășoară de fapt.
Teoria și aceste numere implică faptul că un electron existent a călătorit prin univers de 1080 de ori, de fiecare dată luând 460 de septilioane de ani. Putem dubla aceste numere pentru fiecare dată când electronul a trebuit să se întoarcă în timp, ceea ce echivalează cu un electron din teoria unui Electron care are 10105 ani.
defectul de date din teoria
toate acestea sunt destul de interesante de luat în considerare, dar există o problemă la baza acestui experiment de gândire.
dacă un singur electron călătorește înainte în timp ca un electron și înapoi ca un pozitron, asta ar însemna că, în orice moment dat, ar trebui să existe același număr de pozitroni ca și electronii.
legate de: Un nou studiu descoperă miliarde de electroni încurcați într-un METAL
știm că acest lucru nu este adevărat și, din moment ce acesta este cazul, putem deduce cu încredere puternică că teoria unui singur Electron nu poate ține.
este probabil ca Wheeler să fi știut de la bun început acest lucru. În memoriile sale, el scrie:
„știam, desigur, că, cel puțin în colțul nostru al universului, există mult mai mulți electroni decât pozitroni, dar totuși mi s — a părut o idee interesantă să mă gândesc la traiectorii în spațiu-timp care ar putea merge fără restricții în orice direcție-înainte în timp, înapoi în timp, sus, jos, stânga sau dreapta.”
Wheeler era aproape sigur că experimentul său de gândire nu era o reflectare a realității cuantice reale, dar a observat că ideea că nu există același număr de pozitroni ca electronii este adevărată doar pentru universul nostru observabil. Este posibil să nu fie cazul pentru suma totală a universului.
la sfârșitul zilei, teoria unui singur Electron este un experiment de gândire destul de interesant de meditat, chiar dacă fizica nu este blocajul tău. Să crezi că teoretic este posibil, deși foarte puțin probabil, ca o particulă care există peste tot în univers să fie de fapt aceeași particulă, călătorind prin timp – Ei bine, asta e destul de mișto.