Exotische Materie - Exotic matter
Es gibt mehrere vorgeschlagene Arten exotischer Materie :
- Hypothetische Teilchen und Materiezustände mit "exotischen" physikalischen Eigenschaften , die alle bekannten Gesetze der Physik verletzen würden , wie beispielsweise ein Teilchen mit negativer Masse .
- Hypothetische Teilchen und Materiezustände, denen man noch nicht begegnet ist, deren Eigenschaften aber im Bereich der Mainstream-Physik liegen würden, wenn sie existieren.
- Mehrere Teilchen, deren Existenz experimentell bestätigt wurde und von denen vermutet wird, dass sie exotische Hadronen sind und innerhalb des Standardmodells liegen .
- Zustände der Materie , die nicht häufig auftreten, wie sie Bose-Einstein - Kondensate , fermionischen Kondensate , Kernmaterie , Quanten - Spin - Flüssigkeit , String-net Flüssigkeit , überkritische Fluid , Farbglas Kondensat , Quark-Gluon - Plasma , Rydberg Materie , Rydberg Polarons , photonische Materie und Zeitkristalle , deren Eigenschaften jedoch vollständig im Bereich der Mainstream-Physik liegen.
- Unbekannte Materieformen wie Dunkle Materie und Spiegelmaterie .
- Gewöhnliche Materie, die unter hohem Druck steht , was zu dramatischen Veränderungen ihrer physikalischen oder chemischen Eigenschaften führen kann.
- Entartete Materie
- Exotische Atome
Negative Masse
Negative Masse würde einige seltsame Eigenschaften besitzen, wie z. B. eine Beschleunigung in die entgegengesetzte Richtung der ausgeübten Kraft . Obwohl die negative Masse nicht mit dem erwarteten Verhalten "normaler" Materie übereinstimmt, ist sie mathematisch konsistent und führt nicht zu einer Verletzung der Impuls- oder Energieerhaltung . Es wird in bestimmten spekulativen Theorien verwendet, wie zum Beispiel zum Bau von künstlichen Wurmlöchern und dem Alcubierre-Antrieb . Der nächste bekannte reale Vertreter einer solchen exotischen Materie ist die Region der Pseudo -Unterdruckdichte, die durch den Casimir-Effekt erzeugt wird .
Komplexe Masse
Ein hypothetisches Teilchen mit komplexer Ruhemasse würde sich immer schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegen . Solche Teilchen werden Tachyonen genannt . Es gibt keine bestätigte Existenz von Tachyonen.
Wenn die Ruhemasse komplex ist, bedeutet dies, dass der Nenner komplex ist, da die Gesamtenergie beobachtbar ist und daher reell sein muss . Daher muss die Größe unter der Quadratwurzel negativ sein, was nur passieren kann, wenn v größer als c ist . Wie Gregory Benford et al. bemerkten , impliziert die spezielle Relativitätstheorie , dass Tachyonen, falls sie existierten, verwendet werden könnten, um in der Zeit rückwärts zu kommunizieren (siehe tachyonisches Antitelephon ). Da Zeitreisen als nicht-physisch angesehen werden, glauben Physiker, dass Tachyonen entweder nicht existieren oder sonst nicht in der Lage sind, mit normaler Materie zu interagieren.
In der Quantenfeldtheorie würde eine komplexe Masse eine Tachyonenkondensation induzieren .
Materialien unter hohem Druck
Bei hohem Druck wurden Materialien wie Natriumchlorid (NaCl) in Gegenwart eines Überschusses von entweder Chlor oder Natrium in Verbindungen umgewandelt, die von der klassischen Chemie "verboten" wurden, wie Na
3Cl und NaCl
3. Quantenmechanische Berechnungen sagen die Möglichkeit anderer Verbindungen wie NaCl . voraus
7, Na
3Cl
2und Na
2Kl . Die Materialien sind bei hohen Drücken thermodynamisch stabil. Solche Verbindungen können in natürlichen Umgebungen vorkommen, die unter hohem Druck existieren, wie in der Tiefsee oder in Planetenkernen . Die Materialien haben potentiell nützliche Eigenschaften. Zum Beispiel Na
3Cl ist ein zweidimensionales Metall, das aus Schichten von reinem Natrium und Salz besteht und Elektrizität leiten kann. Die Salzschichten wirken als Isolatoren, während die Natriumschichten als Leiter wirken.
Siehe auch
- Antimaterie – Material, das aus Antiteilchen der entsprechenden Teilchen der gewöhnlichen Materie besteht
- Dunkle Energie – Unbekannte Eigenschaft in der Kosmologie, die die Expansion des Universums beschleunigt.
- Dunkle Materie – Hypothetische Form der Materie, die den größten Teil der Materie im Universum umfasst
- Gravitationswechselwirkung von Antimaterie – Theorie der Gravitation auf Antimaterie
- Spiegelmaterie – Hypothetisches Gegenstück zur gewöhnlichen Materie
- Negative Energie – Konzept in der Physik
- Negative Masse – Konzept in physikalischen Modellen
- QCD-Materie – Theoretisierte Phasen der Materie, deren Freiheitsgrade Quarks und Gluonen umfassen
- Seltsame Materie – Entartete Materie aus Seltsamen Quarks