Der Schauplatz ist eine Science-Fiction-Geschichte, die ungefähr 500 Jahre in der Zukunft spielt.
Wenn ich auf Wikipedia schaue, sehe ich eine Reihe von Baryonen, die bisher noch nie beobachtet wurden. Ich interessiere mich für die Erforschung dieses Themas und frage mich, ob diese Baryonen nützliche Eigenschaften für futuristische Technologien haben könnten.
Erstens, könnten diese Partikel stabil genug sein, um Dinge mit ihnen zu bauen, und wäre es möglich, sie in Zukunft herzustellen? Wenn ja, könnten sie möglicherweise zum Bau von Materialien mit sehr hohem Widerstand, sehr geringer oder sehr hoher Masse usw. verwendet werden?
Beispielsweise könnte ein Material mit hoher Widerstandsfähigkeit und geringer Masse aus hergestellten Baryonen für den Bau von Militärfahrzeugen oder als Schutz nützlich sein. Ein hochbeständiges, aber transparentes Material könnte als Fenster auf Kriegsschiffen verwendet werden. Oder andere Eigenschaften in Bezug auf Biegbarkeit, elektrische Leitfähigkeit usw.
Was ich wirklich frage, ist, wie viel Flexibilität (basierend auf unserem aktuellen Wissen) bieten mir diese unbeobachteten Baryonen, um mir futuristische Technologien vorzustellen?
Von allen Baryonen, die auf der von Ihnen zitierten Seite aufgeführt sind, sind die einzigen zwei, deren Lebensdauer nicht mit einem negativen Exponential endet, Proton und Neutron. Alle anderen leben für sowas höchstens Sekunden.
Wenn Statistiken eine Rolle spielen und wir sie mit dem empirischen Beweis untermauern, dass in unserer „Niedrigenergie“-Welt (also der Welt, die wir außerhalb von Teilchenbeschleunigern sehen) noch keine davon beobachtet wurde, würde ich wetten, dass keines davon noch beobachtet werden muss Baryonen werden nicht länger leben als ihre Vettern.
Daher wird keiner von ihnen an sich geeignet sein, etwas anderes zu tun, als seinem Finder zu helfen, eine Arbeit in Teilchenphysik zu veröffentlichen und vielleicht in einer populären Zeitschrift zitiert zu werden.
Es ist äußerst unwahrscheinlich. Erweiterung der Antwort von L.Dutch: Die Tatsache, dass diese Baryonen überhaupt unentdeckt sind, widerlegt die Vorstellung, dass sie stabil sein könnten. Wenn sie stabil wären, gäbe es überall Unmengen von ihnen und wir hätten sie leicht entdeckt. Man könnte sagen, sie könnten nur leicht instabil sein; vielleicht haben sie Halbwertszeiten von Millionen von Jahren. Keiner, der beim Urknall geschaffen wurde, würde noch existieren, aber alle neuen, die wir in Teilchenbeschleunigern schaffen, würden Tausende von Jahren überdauern. Außer das geht auch nicht. Jeden Tag treffen unzählige kosmische Strahlen mit mehr Energie als jeder Teilchenbeschleuniger auf die obere Atmosphäre der Erde. Wenn diese Baryonen auf Energieniveaus erzeugt werden könnten, die wir in einem Labor erreichen könnten, sollten wir sehen, wie sie sich auf natürliche Weise in der oberen Atmosphäre bilden. Jetzt können Sie sagen, dass selbst diese Kollisionen ' nicht stark genug. Aber auch das funktioniert nicht wirklich. Wir sehen viele kosmische Phänomene mit weitaus mehr Energie als die oben erwähnten kosmischen Strahlungswechselwirkungen. Supermassereiche Schwarze Löcher, die Materie ansammeln, Quasare, die Partikeljets ausstoßen, und Hypernovae, um nur einige zu nennen. Und doch sehen wir immer noch nicht, wie diese Baryonen erschaffen werden. Es sieht also so aus, als ob sie entweder alle instabil sind oder nicht durch einfaches Zusammenschlagen von Partikeln erzeugt werden können.
Dies eröffnet eine letzte Möglichkeit, die funktionieren könnte. Vielleicht gibt es eine andere Technik, an die niemand gedacht hat, außer Dinge in einem Teilchenbeschleuniger zu zertrümmern, die tatsächlich funktionieren wird. Aber das scheint so hypothetisch zu sein, dass es genauso gut magisch sein könnte.
Wenn diese Partikel tatsächlich existieren, wurden sie nicht beobachtet, das heißt, sie sind entweder:
A. Sind instabil und würden nur für einen winzigen Bruchteil einer Sekunde existieren (wie in anderen Antworten erwähnt).
B. Aus irgendeinem anderen Grund sind sie schwer zu erkennen, oder mit anderen Worten, sie haben keine starken Wechselwirkungen mit anderen Teilchen oder Wellen, die wir beobachten können.
Wenn es also eine stabile Art von unbeobachtetem Teilchen gäbe, das ein nützliches Material zum Bauen von Dingen wäre, dann könnte es so beobachtet werden, wie Sie es mit der physischen Welt interagieren möchten. Diese Art von Nützlichkeit kommt also nicht in Frage.
Technologie verlässt sich manchmal auf andere Dinge, als Dinge zu konstruieren. Wenn eine Technologie entwickelt würde, die die zuvor unentdeckten Partikel erkennen könnte, könnten nur Menschen mit Zugang zu dieser Technologie sie beobachten. Das macht sie zu ausgezeichneten Kandidaten, um Dinge zu kommunizieren, vielleicht geheime Dinge.
Zum Beispiel sind Funkwellen für uns unsichtbar, aber wenn wir die Technologie haben, können wir sie verwenden, um Signale zwischen entfernten Orten zu übertragen. Die Tatsache, dass Sie jetzt ein nahezu unsichtbares Partikel haben, könnte Technologien hervorbringen, die sich auf die Schwierigkeiten stützen, die andere bei der Erkennung haben würden.
Materie, die bei "niedrigen Temperaturen" existiert, ist nur in der ersten Generationsstufe der Materie stabil. Hier ist "niedrig" sehr relativ und in diesem Sinne gelten Millionen Kelvin immer noch als niedrige Temperatur.
Die erste Generation von Materie besteht aus drei Teilchen: Up- und Down-Quarks und Elektronen, und es ist kein Zufall, dass dies die einzigen Arten von Materie sind, die wir täglich beobachten. Beachten Sie, dass Materiequarks zu dritt gebundene Zustände bilden und es nur zwei mögliche Kombinationen mit zwei Quarks gibt; die als Proton und Neutron bekannt sind.
Im Gegensatz zu Chemikalien, die aus zahlreichen Atomen bestehen, die nahezu endlose sammlungsgebundene Zustände einnehmen können, die durch eine Vielzahl von Faktoren eingeschränkt werden. Materiequarks (die Baryonen umfassen) haben nur einen gebundenen Zustand, der als Triplett bezeichnet wird und an dem genau drei Quarks beteiligt sind. Bei allen Wechselwirkungen bricht die Bindung auseinander, wenn der Zerfall energetisch günstig ist, und die Bestandteile ordnen sich in der niedrigstmöglichen Energiekonfiguration an. Quarks sind nicht anders; Sehr energiereiche gebundene Zustände mit hoher Masse wie Xi- oder Sigma-Baryonen werden schnell zerfallen, so schnell ist diese Auflösung tatsächlich, dass nur das verräterische Zeichen ihrer Existenz darin besteht, wie beobachtet wird, wie sich ihre niederenergetischen Bestandteile in Detektoren innerhalb von Teilchenbeschleunigern bewegen .
Es sei denn, es gibt eine sehr bizarre, unbeobachtete Physik, die es Quarks mit niedriger Energie erlauben würde, andere gebundene Zustände als Tripletts einzunehmen, oder einen Mechanismus, der es Quarks mit hoher Energie verbietet, zu zerfallen und somit metastabile Zustände einzunehmen, dann ist dies für niemanden einfach unmöglich andere stabile Baryonen existieren.
Da wir fast ein halbes Jahrhundert lang nach exotischen Materiezuständen gesucht haben und die Anzahl der verfügbaren Wechselwirkungen so gering ist, ist es durchaus vernünftig anzunehmen, dass wir inzwischen alle anderen stabilen Baryonen beobachtet hätten.
Mögliche fiktive Szenarien, die es ermöglichen könnten, dass physische Analoga ins Spiel kommen, könnten ein Ereignis sein, bei dem ein Schwarzes Loch auseinandergerissen wird. Realistisch gesehen wurde dieses Ereignis noch nie beobachtet und ist derzeit theoretisch unmöglich. Wenn jedoch ein solches Ereignis eintreten könnte, wäre es denkbar, dass massive stabile Baryonen in ähnlicher Analogie entstehen könnten, wie stabile schwere Elemente aus Supernova- und Neutronensternkollisionen entstehen.
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