Strona głównaPytania → Czy wszystkie cząstki to tylko...

Czy wszystkie cząstki to tylko różne formy energii?

Pytanie

Pyta Mariusz

Czy wszystkie cząstki jakie znamy, to tylko różne formy energii? Innymi słowy, czy istnieje materia jako taka, czy jednak gdybyśmy zeszli z obserwacjami dostatecznie nisko, do poziomów subatomowych, nie okazałoby się, że to tylko energie oddziałujące między sobą?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Ściśle biorąc każda cząstka elementarna ma pewną energię całkowitą, ale nie jest z tą energią tożsama. Anihilację pary elektron-pozyton w parę fotonów nazywamy często zamianą materii w energię, ale nie jest to określenie ściśle poprawne. Foton oprócz energii i pędu posiada również spin, i choćby w tym sensie nie może być uważany za „po prostu energię”. Elektron i pozyton oprócz spinów posiadają również ładunki elektryczne, więc tym bardziej nie są tylko energią. Taki obraz rzeczywistości wyłania się na podstawie obserwacji nie tylko subatomowych, ale i na znacznie mniejszych skalach odległości, rzędu ułamków promila promienia protonu – takie skale testujemy obecnie w LHC.

Można jednak zadać inne pytanie: czy wszystkie cząstki które znamy nie są jedynie różnymi formami przyjmowanymi przez taki sam obiekt materialny. Najbliżej takiego obrazu rzeczywistości jest teoria strun, w której różne cząstki są (z grubsza biorąc) jedynie różnymi rodzajami wzbudzeń takiej samej struny. Teoria strun jest jednak jak dotąd tylko hipotezą, a rozwiązanie jej wewnętrznych problemów – wyzwaniem.