What happened to antimatter? - Rolf Landua

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Translator: Tun Lin Aung + 1 Reviewer: sann tint

Is it possible to create something out of nothing?

ဗလာနတ္ထိထဲက တစ်စုံတစ်ရာကို ဖန်တီးနိုင်ပါ့မလား။ သို့မဟုတ်

Or, more precisely, can energy be made into matter?

ပို အတိအကျဆိုပါက.. စွမ်းအင်ကို ရုပ်ဒြပ်အဖြစ် ပြုလုပ်နိုင်ပါသလား။

Yes, but only when it comes together

လုပ်နိုင်တယ်။ ဒါပေမဲ့..

with its twin, antimatter.

၎င်းရဲ့ အမွှာ၊ ပဋိရုပ်နဲ့တွဲပြီး ပေါ်လာချိန်မှပါ။

And there's something pretty mysterious about antimatter:

ပြီးတော့..ပဋိရုပ်နဲ့ ပတ်သတ်ပြီး သိပ်ကို ဆန်းကြယ်တဲ့ အရာက

there's way less of it out there than there should be.

ရှိသင့် ရှိထိုက်သလောက်ကို ရှိမနေတဲ့ ၎င်းရဲ့ ရှားပါးပုံ ဖြစ်ပါတယ်။

Let's start with the most famous physics formula ever:

အထင်ပေါ်ဆုံး ရူပဗေဒ ပုံသေနည်းတစ်ခုနဲ့ စလိုက်ရအောင်

E equals m c squared.

E = mc^2 ပါ။

It basically says that mass is concentrated energy,

အခြေခံအားဖြင့် ဒြပ်ထုဟာ စွမ်းအင် စုစည်းချက် ဖြစ်ပြီး

and mass and energy are exchangeable,

ဒြပ်ထုနဲ့ စွမ်းအင်က အပြန်အလှန် ဖလှယ်နိုင်ပါတယ်။

like two currencies with a huge exchange rate.

ငွေလဲနှုန်းမြင့်မားတဲ့ ငွေကြေးစနစ် နှစ်ရပ်လိုပါ။

90 trillion Joules of energy

စွမ်းအင် 90 trillion joules ဟာ

are equivalent to 1 gram of mass.

ဒြပ်ထု 1 gramနဲ့ ညီမျှပါတယ်။

But how do I actually transform energy into matter?

ဒါပေမဲ့ စွမ်းအင်မှ ရုပ်ဒြပ်သို့ အသွင် တကယ် ပြောင်းအောင် ဘယ်လိုလုပ်မလဲ။

The magic word is <i>energy density</i>.

ပဉ္စလက် စကားလုံးက 'စွမ်းအင်သိပ်သည်းခြင်း' ပါ။

If you concentrate a huge amount

ခင်ဗျားအနေနဲ့ အင်မတန် သေးငယ်တဲ့ နေရာလွတ် တစ်ခုမှာ

of energy in a tiny space,

စွမ်းအင် ပမာဏ အမြောက်အမြားကို

new particles will come into existence.

သိပ်သည်းအောင် ထည့်ရင် အမှုန်သစ်တွေ ဖြစ်တည်လာပါလိမ့်မယ်။

If we look closer,

အနီးကပ်ကြည့်ပါက

we see that these particles always come in pairs,

ဒီအမှုန်တွေဟာ အမွှာပူးတွေလို အမြဲတမ်း စုံတွဲ ပေါ်လာကြောင်း

like twins.

ကျုပ်တို့ တွေ့မှာပါ။

That's because particles always have a counterpart,

အကြောင်းက အမှုန်တွေမှာ ဂုဏ်ရည်တူဖြစ်တဲ့

an antiparticle,

ပဋိမှုန် အမြဲတမ်းရှိပါတယ်

and these are always produced

ပြီးတော့ ဒါတွေကို ကွက်တိ ညီတဲ့ပမာဏနဲ့

in exactly equal amounts: 50/50.

အမြဲတမ်း ထုတ်ပါတယ်။ ၅၀ : ၅၀ ပေါ့။

This might sound like science fiction,

ဒါက သိပ္ပံစိတ်ကူးယဉ်လို့ ထင်စရာပါ

but it's the daily life of particle accelerators.

ဒါပေမဲ့ အမှုန်အရှိန်တင်စက်တွေမှာ... ဒါ ဖြစ်နေကျပါပဲ။

In the collisions between two protons

CERN ရဲ့ Large Hardron Colliderထဲမှာ

at CERN's Large Hadron Collider,

ပရိုတွန်အမှုန် နှစ်မှုန် တိုက်မိခြင်းက

billions of particles and antiparticles

ဘီလျှံချီတဲ့ အမှုန်နဲ့ ပဋိမှုန်တွေကို

are produced every second.

စက္ကန့်တိုင်း ထုတ်လုပ်ပါတယ်။

Consider, for example, the electron.

ဥပမာ၊ အီလက်ထရွန်ကို စဉ်းစားကြည့်စို့။

It has a very small mass and negative electric charge.

၎င်းဟာ ဒြပ်ထု အလွန်ငယ်ပြီး လျှပ်မ ဓာတ်ဆောင်ပါတယ်။

It's antiparticle, the positron,

၎င်းရဲ့ ပဋိမှုန် Positron ဟာ

has exactly the same mass,

ဒြပ်ထုက ထပ်တူညီပေမဲ့

but a positive electric charge.

လျှပ်ဖို ဓာတ်ဆောင်ပါတယ်။

But, apart from the opposite charges,

ဆန့်ကျင်ဘက် လျှပ်စစ်ဓာတ် ဆောင်သည်မှအပ

both particles are identical and perfectly stable.

အမှုန် နှစ်မှုန်စလုံးဟာ ထပ်တူညီပြီး လုံး၀တည်မြဲပါတယ်။

And the same is true for their heavy cousins,

၎င်းတို့ရဲ့ ပိုလေးတဲ့ မျိုးကွဲအမှုန် Protonနဲ့

the proton and the antiproton.

Antiproton တွေ အတွက်လည်း ထိုနည်း၎င်းပါ။

Therefore, scientists are convinced

ဒါကြောင့် ပဋိရုပ်နဲ့ တည်ဆောက်တဲ့ ကမ္ဘာဟာ

that a world made of antimatter

ကျုပ်တို့ ကမ္ဘာလိုမျိုး

would look, feel, and smell just like our world.

တွေ့လို့၊ ထိလို့၊ အနံခံလို့ ရလိမ့်လို့ သိပ္ပံပညာရှင်တွေကို အယုံသွင်းပါတယ်။

In this antiworld,

အဲဒီ ပဋိကမ္ဘာမှာ တွေ့နိုင်တာက

we may find antiwater,

ပဋိရေ

antigold,

ပဋိရွှေ

and, for example,

နောက်ပြီး... ဥပမာ အနေနဲ့

an antimarble.

ပဋိ ဖန်ဂေါ်လီပါ။

Now imagine that a marble and an antimarble

အခု ဖန်ဂေါ်လီနဲ့ ပဋိဖန်ဂေါ်လီကို အတူတူ

are brought together.

တွဲထားပေးတာကို စိတ်ကူးကြည့်ပါ။

These two apparently solid objects

ဒီ မာမာခဲခဲကြီး နှစ်ခုက

would completely disappear

အက်တမ် ဗုံးတစ်လုံးစာနဲ့ ညီတဲ့

into a big flash of energy,

ကြီးမားလှသော စွမ်းအင်အလျှံ ဖြစ်ကာ

equivalent to an atomic bomb.

လုံး၀ ပျောက်ကွယ်သွားပါလိမ့်မယ်။ အကြောင်းမှာ

Because combining matter and antimatter

ရုပ်ဒြပ်နဲ့ ပဋိရုပ်ဒြပ်တို့ ပေါင်းစည်းခြင်းက

would create so much energy,

သိပ်များပြားတဲ့ စွမ်းအင် ဖန်တီးလို့

science fiction is full of ideas

သိပ္ပံ စိတ်ကူးယဉ် ဇာတ်တွေမှာ ပဋိရုပ်ဒြပ်

about harnessing the energy stored in antimatter,

စွမ်းအင်ကို သိုလှောင်မှုနဲ့ဆိုင်တဲ့ စိတ်ကူးတွေ ပြည့်နှက်နေပါတယ်။

for example, to fuel spaceships like Star Trek.

ဥပမာ Star Trek လို အကာသယာဉ်အတွက် လောင်စာပေါ့။

After all, the energy content of antimatter

ခြုံငုံကြည့်ပါက ဆန့်ကျင်ရုပ်ဒြပ်ရဲ့ စွမ်းအင်ပါဝင်မှုက

is a billion times higher than conventional fuel.

သုံးနေကျ လောင်စာထက် အဆပေါင်း ဘီလျှံချီ ပိုမြင့်မားပါတယ်။

The energy of one gram of antimatter would be enough

ဆန့်ကျင်ရုပ်ဒြပ် တစ် ဂရမ်ရဲ့ စွမ်းအင်ဟာ

for driving a car 1,000 times around the Earth,

ကမ္ဘာကို ကားတစ်စီး အကြိမ် ၁၀၀၀ ပတ်မောင်းဖို့ သို့မဟုတ်

or to bring the space shuttle into orbit.

အာကာသလွန်းပျံယာဉ်ကို ပတ်လမ်းသို့ လွှတ်တင်ဖို့ လုံလောက်ပါလိမ့်မယ်။

So why don't we use antimatter for energy production?

ဒါဆို ပဋိရုပ်ကို စွမ်းအင်ထုတ်ဖို့ ဘာကြောင့် အသုံးမပြုတာပါလဲ။

Well, antimatter isn't just sitting around,

ကောင်းပါပြီ။ ပဋိရုပ်တွေကို ရိပ်သိမ်းဖို့ အနီးဝန်းကျင်မှာ

ready for us to harvest.

အသင့် ရှိနှင့်ပြီးသား မဟုတ်ကြပါ။

We have to make antimatter

ပဋိရုပ်ကို ကျုပ်တို့

before we can combust antimatter,

မလောင်ကျွမ်းနိုင်ခင် ၎င်းကို အရင်ပြုလုပ်ရမှာဖြစ်ပြီး

and it takes a billion times more energy

ပဋိရုပ်ကို လုပ်ဖို့လိုတဲ့ စွမ်းအင်ဟာ

to make antimatter

ခင်ဗျားပြန်ရမှာထက် ပိုတဲ့

than you get back.

စွမ်းအင် အဆ သန်း တစ်ထောင် အသုံးပြုရမှာပါ။

But, what if there was some antimatter in outer space

ဒါပေမဲ့ ပြင်ပ ဟင်းလင်ပြင်မှာ ဆန့်ကျင်ရုပ်ဒြပ် တချို့ရှိပြီး

and we could dig it out one day

အဲဒါကို တနေ့မှာ ကျုပ်တို့ တစ်နေရာရာက

from an antiplanet somewhere.

ပဋိဂြိုလ်ထံမှ ထုတ်ယူသုံးစွဲနိုင်သည် ရှိသော်...

A few decades ago, many scientists believed

လွန်ခဲ့တဲ့ ဆယ်စုနှစ်တွေမှာ သိပ္ပံပညာရှင် အများစုက

that this could actually be possible.

ဒါဟာ တကယ်ပဲ ဖြစ်နိုင်ခြေရှိကြောင်း ယုံခဲ့တာပါ။

Today, observations have shown

ယနေ့ခေတ် လေ့လာတွေ့ရှိချက်တွေအရ

that there is no significant amount of antimatter

မြင်တွေ့နိုင်သမျှ စကြ၀ဠာအတွင်း ဘယ်နေရာမှာမှ ပဋိရုပ်

anywhere in the visible universe,

တစုတထွေးမှ မရှိကြောင်း ဖော်ပြလျက်ပါ။

which is weird because, like we said before,

ဒါက ခေါင်းရှုပ်သွားပြီ၊ ကျုပ်တို့ ရှေ့နားမှာ

there should be just as much antimatter

ပြောခဲ့မိတာ စကြ၀ဠာထဲမှာ ရုပ်ဒြပ်ရှိသလောက်သာ

as there is matter in the universe.

ပဋိရုပ် ရှိရမယ်ဆိုထားလို့ပါ။

Since antiparticles and particles

အစကတည်းက ပဋိမှုန်တွေနဲ့ အမှုန်တွေက

should exist in equal numbers,

အရေအတွက်တူ တည်ရှိသင့်တော့..

this missing antimatter?

ဒါ ပဋိရုပ်ကို ပျောက်ဆုံးခြင်းလား။

Now that is a real mystery.

အခုဟာက တကယ်ပဲ ဆန်းကြယ်ပါတယ်။

To understand what might be happening,

ဘာ ဖြစ်ပျက်ခဲ့သလဲ နားလည်ဖို့

we must go back to the Big Bang.

ကျုပ်တို့ Big Bang ဆီပြန်သွားရမှာပါ။

In the instant the universe was created,

စကြ၀ဠာ စတင် စအချိန် ခဏမှာ အလွန်တရာ များပြားလှတဲ့

a huge amount of energy was transformed into mass,

စွမ်းအင်တွေကို ဒြပ်ထုအဖြစ်သို့ အသွင်ပြောင်းပစ်ခဲ့ပါတယ်

and our initial universe contained

ပြီးတော့ ကျုပ်တို့ရဲ့ ကနဦး စကြ၀ဠာမှာ

equal amounts of matter and antimatter.

ရုပ်နဲ့ ပဋိရုပ်တို့ ပမာဏဟာ အညီအမျှ ပါဝင်တာပါ

But just a second later,

ဒါပေမဲ့ တစ်စက္ကန့် နီးနီးလောက်မှာ

most matter and all of the antimatter

ရုပ်ဒြပ် အများစုနဲ့ ပဋိရုပ်ဒြပ် အားလုံး

had destroyed one another,

တစ်စုနဲ့ တစ်စု ဖျက်စီးပစ်လိုက်ပြီး

producing an enormous amount of radiation

ယနေ့ထိ ကျုပ်တို့ မြင်နိုင်ဆဲဖြစ်တဲ့ အဆမတန်များလွန်းတဲ့

that can still be observed today.

ရောင်ခြည်တစ်မျိုးကို ထုတ်လွှတ်နေလျက်ပါ။

Just about 100 millionths

မူရင်း ရုပ်ဒြပ်ရဲ့ သန်း ၁၀၀ ပုံ တစ်ပုံခန့်သာ

of the original amount of matter stuck around

၀ဠာတခွင်မှာ တင်ကျန်ရစ်ပြီး ဆန့်ကျင်ရုပ်ဒြပ်ကတော့

and no antimatter whatsoever.

ထာ၀ရ ပျောက်ကွယ်သွားပါတယ်။

"Now, wait!" you might say,

တစိတ်လောက်ဗျာ၊ အလုံးစုံသော ပဋိရုပ်တွေတော့

"Why did all the antimatter disappear

ပျောက်ကွယ်ပြီး ရုပ်ဒြပ်ချည်းပဲ ကျန်တာ ဘာကြောင့်ဆိုတာကို

and only matter was left?"

ခင်ဗျား မေးနိုင်ပါတယ်။

It seems that we were somehow lucky

ကျုပ်တို့ နည်းနည်း ကံကောင်းတယ် ဆိုရမှာက

that a tiny asymmetry exists

ရုပ်ဒြပ်နဲ့ ဆန့်ကျင်ရုပ်ဒြပ်ကြားမှာ

between matter and antimatter.

အချိုး နည်းနည်းမညီဘဲ တည်ရှိခြင်းပါ။

Otherwise, there would be no particles at all

အဲလိုမှ မဟုတ်ခဲ့ရင် စကြ၀ဠာရဲ့ ဘယ်နေရာပဲဖြစ်ဖြစ် အမှုန်

anywhere in the universe

တွေဆိုတာ လုံး၀မရှိနိုင်ပါဘူး

and also no human beings.

ပြီးတော့ လူသားတွေလည်း မရှိပါ။

But what causes this asymmetry?

ဒါနဲ့.. ဒီအချိုးမညီမျှခြင်းရဲ့ လက်သည်က ဘာပါလဲ။

Experiments at CERN are trying to find out the reason

CERNက စမ်းသပ်ချက်တွေမှာ အကြောင်းရှာဖို့ ကြိုးပမ်းနေသည်မှာ

why something exists

တစုံတခု တည်ရှိတဲ့ အကြောင်းနဲ့

and why we don't live in a universe

ရောင်ခြည်နဲ့သာ အတိပြီးတဲ့ စကြ၀ဠာထဲမှာ

filled with radiation only?

ကျုပ်တို့ မရှင်သန်နိုင်တဲ့ အကြောင်းကိုပါ

But, so far, we just don't know the answer.

ဒါပေမဲ့၊ ခုချိန်ထိတော့ အဖြေကို ကျုပ်တို့ မသိရုံတမယ်ပါပဲ။