Natuur, balans en harmonie

Lode Stevens

Filosofen worden altijd geloofd, en soms kunnen zij zelfs bewijzen dat de natuur een balans is van harmonie. Alles heeft een tegenovergestelde, een yin en yang, maar toen de eerste atoomfysici de bouw van de natuur doorgrondden vonden zij dat de natuur asymmetrisch was.

 
Atomen zijn opgebouwd uit positieve kernen, protonen, omringd door negatieve elektronen. Nooit heeft men het tegengestelde ontdekt. Waarom bestaat er geen negatieve vorm van een proton? Geen positieve elektronen? 
Het bestaan van deze hypothetische "antideeltjes" is zeker.

 
De best werkende theorie is die van de elektronen, waarvoor de Britse fysicus Paul Dirac de nobelprijs kreeg. De gassporen in een bellenvat tonen elektronen aan die een tegenovergestelde weg volgen dan normaal, dat zijn anti-elektronen "positronen" genaamd.

 
De zoektocht naar het antiproton verliep moeilijker dan men verwachtte. Om protonen te kunnen onderzoeken zijn grote hoeveelheden energie nodig. Protonen die de vorm geven aan de kern van een atoom hebben een grotere massa dan de elektronen die hen omringen. Om zulke krachten te produceren zijn deeltjesversnellers nodig. Het eerste anti-proton werd in 1955 geproduceerd door de cyclotron (deeltjesversneller) van Berkeley. 
Men ontdekte dat deeltjes en antideeltjes elkaar annihileren. Bij contact vernietigen proton en anti-proton elkaar, maar tevens ontstaat er een stralingsenergie die gelijk is aan hun massa volgens de Einstein vergelijking        E = M C2 

 
Materie en antimaterie kunnen elkaars ontmoeting nooit overleven, maar dat wil nog niet zeggen dat antimaterie niet kan bestaan. Indien anti-atomen kunnen gecreëerd worden dan is er geen reden waarom geen antimoleculen zouden kunnen worden gevormd met een tegengestelde elektrische lading. Het is alleen nodig dat zulke antimaterie nooit in contact komt met gewone materie.

 

Het is zeker dat er grote hoeveelheden antimaterie aanwezig zijn in ons universum en wanneer ontmoetingen plaatsvinden stelt er zich een nieuw probleem. Indien zulke annihilatieprocessen op grote schaal gebeuren zou het grootste deel van het universum verdwenen zijn. Of bestaat er een balans tussen beide vormen van materie? 
Sterrenstelsels kunnen opgebouwd zijn uit antimaterie en er bestaat geen reden waarom deze anders zouden zijn dan normale systemen. Er kan zelfs antimaterie aanwezig zijn in onze eigen melkweg. 
"Men kan zich materie en antimaterie voorstellen als een evenwichtsreactie zoals wij die kennen in de chemie. Ieder systeem bestaat uit een eigen thermonucleair energiesysteem, een soort exotherm proces. Mogelijk kan uit beide systemen weer materie worden gevormd, maar in de vorm van een endotherm proces. Deze energie kan worden geleverd door het annihilatieproces en kan alleen ontstaan door toevallige botsing."  

Materie en antimaterie trekken elkaar aan, zoals twee magneten, maar de huidige energieinhoud van ons universum houdt ze uit elkaar. De oerkracht geleverd door de Big Bang overheerst nog steeds en de balans helt nog steeds over naar de expansie. Als het evenwicht wordt bereikt gaat de gravitatie overheersen en de balans slaat terug. Al de materie wordt weer samengetrokken tot één centraal gravitatiepunt.

 
Er kan nu weer een nieuwe cyclus ontstaan met voldoende energie om een nieuwe Big Bang te bewerkstelligen. 

De balans