Экзотическая материя

Существует несколько предлагаемых типов экзотической материи :

Гипотетические частицы и состояния материи, которые еще не встречались, но чьи свойства были бы в пределах основной физики, если бы их существование было обнаружено.
Несколько частиц, существование которых было подтверждено экспериментально, предположительно являются экзотическими адронами и входят в Стандартную модель .
Состояния материи , которые обычно не встречаются, такие как конденсаты Бозе-Эйнштейна , фермионные конденсаты , ядерная материя , квантовая спиновая жидкость , струнно-сетевая жидкость , сверхкритическая жидкость , конденсат цветного стекла , кварк-глюонная плазма , ридберговская материя , ридберговский полярон , фотонная материя , вигнеровский кристалл , ^[1] и кристалл времени , но свойства которого полностью находятся в сфере традиционной физики.
Формы материи, которые плохо изучены, такие как темная материя и зеркальная материя .
Обычное вещество, которое под высоким давлением может привести к резким изменениям своих физических или химических свойств.
Вырожденная материя
Экзотические атомы

Отрицательная масса

Отрицательная масса будет обладать некоторыми странными свойствами, такими как ускорение в направлении, противоположном приложенной силе . Несмотря на то, что отрицательная масса несовместима с ожидаемым поведением «нормальной» материи, она математически непротиворечива и не нарушает закона сохранения импульса или энергии . Он используется в некоторых спекулятивных теориях, таких как строительство искусственных червоточин и привода Алькубьерре . Ближайшим известным реальным представителем такой экзотической материи является область плотности псевдоотрицательного давления, создаваемая эффектом Казимира .

Комплексная масса

Гипотетическая частица со сложной массой покоя всегда будет двигаться быстрее скорости света . Такие частицы называются тахионами . Подтвержденного существования тахионов нет.

E={\frac {m\cdot c^{2}}{\sqrt {1-{\frac {\left|\mathbf {v} \right|^{2}}{c^{2}}}}}}

Если остальная масса $m$ является комплексным, это означает, что знаменатель является комплексным, поскольку полная энергия наблюдаема и, следовательно, должна быть действительной . Следовательно, величина под квадратным корнем должна быть отрицательной, что может произойти только в том случае, если v больше c . Как отметили Грегори Бенфорд и др., специальная теория относительности предполагает, что тахионы, если бы они существовали, могли бы использоваться для связи в обратном направлении во времени. ^[2] (см. тахионный антителефон ). Поскольку путешествие во времени считается нефизическим, физики полагают, что тахионы либо не существуют, либо неспособны взаимодействовать с обычной материей.

В квантовой теории поля комплексная масса вызывает конденсацию тахионов .

Материалы под высоким давлением

При высоком давлении такие материалы, как хлорид натрия (NaCl), в присутствии избытка хлора или натрия превращались в соединения, «запрещенные» классической химией, такие как Na.
₃ Cl и NaCl
₃ . Квантово-механические расчеты предсказывают возможность существования других соединений, таких как NaCl.
₇ , Это
₃ кл
₂ и На
₂ кл . Материалы термодинамически стабильны при высоких давлениях. Такие соединения могут существовать в естественной среде, которая существует под высоким давлением, например, в глубоком океане или внутри планетных ядер . Материалы обладают потенциально полезными свойствами. Например, На
₃ Cl — двумерный металл, состоящий из слоев чистого натрия и соли, способных проводить электричество. Слои соли действуют как изоляторы, а слои натрия — как проводники. ^[3]^[4]

См. также

Антиматерия - материал, состоящий из античастиц соответствующих частиц обычной материи.
Темная энергия - энергия, способствующая ускоренному расширению Вселенной.
Темная материя - концепция космологии
Гравитационное взаимодействие антивещества - Теория гравитации на антивеществе
Зеркальная материя - гипотетический аналог обычной материи.
Отрицательная энергия - Понятие в физике
Отрицательная масса - концепция в физических моделях
Материя КХД - Гипотетические фазы материи
Странная материя - вырожденная материя, состоящая из странных кварков.

Ссылки

^ Цуй, Йен-Чен; Он, Минхао; Ху, Ювэнь; Лейк, Итан; Ван, Тайге; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Залетел, Майкл П.; Яздани, Али (10 апреля 2024 г.). «Прямое наблюдение вигнеровского кристалла, индуцированного магнитным полем» . Природа . 628 (8007): 287–292. arXiv : 2312.11632 . дои : 10.1038/s41586-024-07212-7 . ISSN 1476-4687 .
^ Г.А. Бенфорд; Книга ДЛ; В.А. Ньюкомб (1970). «Тахионный антителефон». Физический обзор D . 2 (2): 263. Бибкод : 1970ФРвД...2..263Б . дои : 10.1103/PhysRevD.2.263 .
^ «Ученые превращают поваренную соль в запрещенные соединения, нарушающие правила учебников» . Gizmag.com. 21 января 2014 года. Архивировано из оригинала 22 января 2014 года . Проверено 21 января 2014 г.
^ Чжан, В.; Оганов А.Р.; Гончаров А.Ф.; Чжу, К.; Бульфельфель, SE; Ляхов, АО; Ставру, Э.; Сомаязулу, М.; Прокопенко В.Б.; Конопкова, З. (2013). «Неожиданная стабильная стехиометрия хлоридов натрия». Наука . 342 (6165): 1502–1505. arXiv : 1310.7674 . Бибкод : 2013Sci...342.1502Z . дои : 10.1126/science.1244989 . ПМИД 24357316 . S2CID 15298372 .

Внешние ссылки

[1] Цуй, Йен-Чен; Он, Минхао; Ху, Ювэнь; Лейк, Итан; Ван, Тайге; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Залетел, Майкл П.; Яздани, Али (10 апреля 2024 г.). «Прямое наблюдение вигнеровского кристалла, индуцированного магнитным полем» . Природа . 628 (8007): 287–292. arXiv : 2312.11632 . дои : 10.1038/s41586-024-07212-7 . ISSN 1476-4687 .

[2] Г.А. Бенфорд; Книга ДЛ; В.А. Ньюкомб (1970). «Тахионный антителефон». Физический обзор D . 2 (2): 263. Бибкод : 1970ФРвД...2..263Б . дои : 10.1103/PhysRevD.2.263 .

[3] «Ученые превращают поваренную соль в запрещенные соединения, нарушающие правила учебников» . Gizmag.com. 21 января 2014 года. Архивировано из оригинала 22 января 2014 года . Проверено 21 января 2014 г.

[4] Чжан, В.; Оганов А.Р.; Гончаров А.Ф.; Чжу, К.; Бульфельфель, SE; Ляхов, АО; Ставру, Э.; Сомаязулу, М.; Прокопенко В.Б.; Конопкова, З. (2013). «Неожиданная стабильная стехиометрия хлоридов натрия». Наука . 342 (6165): 1502–1505. arXiv : 1310.7674 . Бибкод : 2013Sci...342.1502Z . дои : 10.1126/science.1244989 . ПМИД 24357316 . S2CID 15298372 .

[1]

[2]

[3]

[4]