¿Por qué es necesaria la antimateria?

Es una buena pregunta La antimateria se predijo antes de ser descubierta y apareció como consecuencia inmediata de dos principios muy generales. Uno es el principio de la relatividad, el otro es la naturaleza ondulatoria de las partículas. El primer principio requiere que la energía esté relacionada con el momento y la masa a través de E ^ 2 = p ^ 2c ^ 2 + m ^ 2c ^ 4.

El segundo requiere que uno asocie una onda con una partícula, es decir, una función del tipo exp (-iEt + px)

La expresión relativista de la energía nos da dos tipos de ondas, con “signo positivo de energía” E = + Sqrt (p ^ 2c ^ 2 + m ^ 2c ^ 4) y “signo negativo de energía” E = -Sqrt (p ^ 2c ^ 2 + m ^ 2c ^ 4). Ambas soluciones son inevitables y deben mantenerse en ecuaciones para que sean significativas. Si bien la solución con signo positivo de energía está relacionada con partículas de materia “habituales” bien conocidas, la solución de signo negativo no fue fácil de interpretar. Fue Dirac quien primero sugirió que podrían corresponder a otro tipo de partículas. Dichas partículas deben tener exactamente la misma masa que su contraparte de materia, pero carga opuesta, momento magnético y algunas otras características.

Esto podría parecer un artefacto de fantasía teórica, pero la teoría demostró ser profunda y verdadera. Desde el momento del primer descubrimiento del positrón (antipartícula contra un electrón) en 1932, se descubrieron las antipartículas de todas las partículas conocidas. Esta es una de las pruebas más sorprendentes de que nuestra comprensión de las propiedades básicas del movimiento es correcta, en la medida en que la existencia de antimateria no es solo uno entre muchos hechos peculiares, sino una consecuencia directa de los principios fundamentales.

Qué pregunta más extraña: ¿por qué son necesarios los electrones? ¿Por qué los elefantes?

La inclusión de la antimateria en nuestras teorías sobre el universo es necesaria, simplemente porque existe la antimateria.

Por lo tanto, si no lo incluimos en nuestra descripción, nuestra descripción estaría incompleta, lo que suena mal.

De lo contrario, no es necesario , porque la necesidad implica que el universo quiere algo, no lo hace. Hasta donde podemos decir, nada tiene un propósito (fuera de lo que los humanos atribuyen).

La materia y la antimateria son fenómenos naturales. Por ejemplo, el electrón y su antielectrón, el positrón, se crearon en el primer momento en que comenzó la era de la materia, donde la luz se abrió paso, creó la llamada producción de pares, es decir, el par elctrón-positrón Donde, el electrón es la partícula fundamental de la materia de construcción. Por lo tanto, nuestro universo todavía no está muy abierto a nuestra comprensión. Muchas preguntas sobre su origen real y su comportamiento claro aún no están bien respondidas. Pero la materia y la antimateria son asumió la igualdad creada al principio, más tarde la materia domina más la naturaleza, es por eso que tenemos este universo y a nosotros como somos hoy. De lo contrario, el universo y nosotros podemos ser otra cosa. La antimateria puede ser una unidad de construcción de El 95% del universo desconocido, muy bien, como la energía oscura y la materia oscura.

Me gusta la respuesta de Jack. Necesario no es la palabra correcta. Puedo mostrarte de dónde viene en matemáticas, al menos. Proviene de la ecuación de energía relativista E ^ 2 = p ^ 2 + m ^ 2 (he establecido la velocidad de la luz en 1). Resolver esto para la energía da E = +/- sqrt (p ^ 2 + m ^ 2). Ahí tienes, hay dos soluciones para esa ecuación, una para la energía positiva y otra para la energía negativa. Uno para la materia y otro para la antimateria. Ahora, ¿tenemos materia y antimateria debido a esa ecuación o esa ecuación funciona porque tenemos materia y antimateria o ambos son el resultado de algún principio superior? Eso, no sé la respuesta, es así.