BENARKAH SEMUA ELEKTRON SAMA DI ALAM SEMESTA KITA?

Lamanfo.com

Laman Informasi

BENARKAH SEMUA ELEKTRON SAMA DI ALAM SEMESTA KITA?

(Kredit: Pixabay) 

Teori Satu Elektron mungkin akan membuat anda teruja. 

Anda mungkin mengenali elektron dari kelas sains. Ia adalah zarah sub-atom yang stabil dan mempunyai cas elektrik negatif. Ia dijumpai dalam atom dan merupakan pembawa utama elektrik dalam bahan pepejal. Tetapi, yang mungkin anda belum pernah dengar, adalah idea bahawa setiap elektron yang ada ... sebenarnya adalah sama.

Teori ini menyatakan bahawa setiap elektron di alam semesta sebenarnya adalah satu zarah yang terus bergerak ke belakang dan ke hadapan melalui masa. Terdapat banyak matematik rumit yang terlibat, tetapi ia dapat menyelesaikan beberapa soalan terbesar fizik kuantum yang tidak dapat dijawab.

Teori ini pertama kali difikirkan oleh John Archibald Wheeler, seorang ahli fizik teori yang mengusahakan bom hidrogen di Los Alamos dan kemudian mengajar di Princeton. Dia terkenal kerana menghidupkan kembali minat dalam teori relativiti umum pada tahun 1940-an dan 1950-an.

Seperti banyak teori kuantum, idea bahawa setiap elektron adalah elektron yang sama, yang dikenali sebagai Teori Satu Elektron, lebih merupakan eksperimen pemikiran daripada teori.

Oleh itu mari kita menghuraikannya. 


Elektron semuanya kelihatan sama. 

Salah satu sebab terbesar eksperimen pemikiran ini dikemukakan oleh Wheeler adalah bahawa setiap elektron kelihatan sama. Kesemuanya mempunyai jisim yang sama dan cas elektrik yang sama.

Ini akhirnya bermaksud bahawa mustahil untuk membezakan elektron sama sekali. Oleh itu, tidak menghairankan bahawa Wheeler memikirkan idea bahawa jika semua elektron kelihatan sama dan bertindak sama, maka mungkin mereka adalah elektron yang sama.

Mengusulkan bahawa seluruh alam semesta hanya mengandungi satu elektron mungkin tidak masuk akal, ketika kita menganggap bahawa satu-satunya perubahan adalah idea tentang apa itu elektron. Secara praktikal, semuanya tetap berfungsi sama.

Menurut Teori Satu Elektron, dengan cara yang sama seperti elektron yang dapat dipantul di angkasa ketika dipukul dengan cahaya, elektron juga dapat melambung ke belakang dalam masa. Akibatnya ialah elektron yang bergerak ke belakang dalam masa adalah positron, komponen antimateri elektron. Jadi, bukan sahaja semua elektron ialah elektron yang sama, tetapi semua positron juga ialah elektron yang sama bergerak ke belakang.

Sebagai seorang profesor, Wheeler mengajar ahli fizik yang kini terkenal iaitu Richard Feynman, ketika itu dia seorang pelajar kedoktoran. Feynman terkenal dengan teori Wheeler ketika dia menerima Hadiah Nobelnya pada tahun 1965. Inilah yang dikatakan oleh Feynman:

Suatu hari saya menerima panggilan telefon di kolej siswazah di Princeton dari Professor Wheeler, di mana dia berkata, "Feynman, saya tahu mengapa semua elektron mempunyai cas yang sama dan jisim yang sama." "Kenapa?" "Kerana, semuanya elektron yang sama!" Dan, kemudian dia menjelaskan di telefon, "anggaplah garis dunia yang biasa kita pertimbangkan sebelumnya dalam waktu dan ruang - bukannya hanya naik tepat pada waktunya adalah simpulan yang luar biasa, dan kemudian, ketika kita memotong simpul, oleh satah yang sepadan dengan waktu yang tetap, kita akan dapat melihat banyak garis dunia dan itu akan mewakili banyak elektron, kecuali satu perkara. Sekiranya dalam satu bahagian ini adalah garis dunia elektron biasa, di bahagian di mana ia membalikkan dirinya dan akan datang kembali dari masa depan kita mempunyai tanda yang salah ke waktu yang tepat - ke empat kelajuan yang tepat - dan itu setara dengan menukar tanda cas, dan, oleh itu, bahagian jalan itu akan bertindak seperti positron."

Pada pendapat banyak ahli fizik, apa yang dicadangkan oleh Wheeler sebenarnya tidak masuk akal. Ahli fizik sudah bekerja dengan idea elektron dan positron, Wheeler baru saja mencadangkan cara untuk menghubungkan setiap yang ada secara serentak sebagai cara untuk menjelaskan mengapa tidak ada yang dapat membezakan antara mereka.


Apakah sebenarnya teori ini?

Dianggarkan terdapat kira-kira 10 kuasa 80 atom di alam semesta. Sekiranya kita mengabaikan fakta bahawa banyak atom mempunyai lebih dari satu elektron, kita dapat mempermudahkan anggaran bilangan elektron di alam semesta iaitu sekitar 10 kuasa 80.

Walaupun elektron diperlakukan sebagai stabil untuk tujuan teoritikal, batas bawah eksperimen untuk jangka hayat min elektron sering diberikan sebagai 6.6 × (10 kuasa 28)  tahun. Dengan menggunakan ini, kita dapat memperoleh gambaran bagaimana teori ini benar-benar dijalankan.



Teori dan angka-angka ini menunjukkan bahawa satu elektron yang ada telah melalui alam semesta sebanyak 1080 kali, setiap kali memerlukan 460 septillion tahun. Kita boleh menggandakan nombor ini untuk setiap kali elektron berbalik melalui masa, yang setara dengan satu elektron dalam Teori Satu Elektron yang berusia 10105 tahun.


Kekurangan data dalam teori. 

Semua ini agak menarik untuk dipertimbangkan, tetapi ada masalah pada akar umbi eksperimen pemikiran ini.

Sekiranya satu elektron bergerak maju melalui masa sebagai elektron dan mundur sebagai positron, itu bermaksud bahawa pada titik tertentu, mesti ada bilangan positron yang sama dengan elektron.

Kita tahu ini tidak benar, dan oleh kerana itulah yang terjadi, maka kita dapat menyimpulkan dengan yakin bahawa Teori Satu Elektron tidak dapat dipegang.

Kemungkinan Wheeler tahu bahawa ini adalah masalahnya selama ini. Dalam memoarnya, dia menulis:

"Tentu saja saya tahu bahawa sekurang-kurangnya di setiap sudut alam semesta kita, terdapat lebih banyak elektron daripada positron, tetapi saya masih menganggapnya idea yang menarik untuk memikirkan lintasan dalam ruang masa boleh menjadi tidak terhad ke arah mana pun - maju dalam masa, mundur dalam masa, atas, bawah, kiri, atau kanan."

Wheeler hampir pasti bahawa eksperimen pemikirannya bukanlah cerminan realiti kuantum yang sebenar, tetapi dia memperhatikan idea bahawa tidak ada bilangan positron yang sama dengan elektron hanya berlaku untuk alam semesta kita yang dapat dilihat. Ada kemungkinan bahawa ini bukanlah kesnya untuk jumlah keseluruhan alam semesta.

Pada kesimpulannya, Teori Satu Elektron adalah eksperimen pemikiran yang agak menarik untuk direnungkan, walaupun anda bukan cenderung kepada bidang fizik. Untuk berfikir bahawa secara teoritikal ianya ada kemungkinan, walaupun ianya sangat tidak mungkin, bahawa zarah yang ada di mana-mana di seluruh alam semesta sebenarnya adalah zarah yang sama, bergerak melalui masa - memang agak menarik.

Namun ilmu Allah swt meliputi semua alam semesta dan kita hanya sebagai manusia biasa yang kerdil di muka bumi ini. 


Sumber: Interesting Engineering, Youtube dan penulis.

Post a comment

0 Comments