10 фактів про антиматтер, які ви не можете знати

Антиматтер вже давно став предметом наукової фантастики. У книзі та фільмі Ангели та Демонс, професор Лангдон намагається врятувати Ватикану від бомби протиматтера. Зоряний Трек Підприємство космічних апаратів використовує двигун антиматтера, щоб швидше, ніж швидкість світла. Але антиматтер також є предметом нашої реальності. Антиматтерські частинки практично ідентичні своїм матеріальним партнерам, крім того, вони здійснюють протилежну зарядку і спину. Коли антиматтер відповідає матерії, вони миттєво занурюються в енергію, і це більше не вигадка.

Хоча антиматтерні бомби і кораблі на основі того ж палива ще не страшні на практиці, є багато фактів про антиматтер, який здивує вас або дозволить вам освіжити те, що ви вже знали.

1,1 км Антиматтер повинен знищити всю справу в Всесвіті після Великий Bang



Згідно з теорією, Великий Bang виробляється речовина і антиматтер в рівних кількостях. Коли вони зустрічають, є взаємна анігілація, і залишається тільки чистою енергією. Тому ми не повинні існувати.

Але ми є. І поки фізики знають, що через кожні мільярди пар матері-антіматтера, було одна додаткова частинка матерії. Лікарі намагаються пояснити цю асиметрію.

2,2 км Антиматтер ближче до вас, ніж ви думаєте



Невеликі обсяги антиматтера постійно дощують на Землі у вигляді космічних променів, енергетичних частинок з космосу. Ці антиматтерні частинки досягають нашої атмосфери на рівні одного до сотні на квадратний метр. Вчені також мають докази, що антиматтер народився під час громісторства.

Є інші джерела антиматтера, які ближче до нас. Банани, наприклад, виробляють антиматуру, випромінюючи один positron — антиматтер, еквівалентний електрону — приблизно раз на 75 хвилин. Це тому, що банани містять невелику кількість калію-40, природно, що відбувається ізотоп калію. Коли калій-40 розпадів, іноді народився positron.

Наші органи також містять калій-40, що означає, що ви випроміните positrons. Антиматтерові анігілати миттєво при контакті з речовиною, тому ці антиматові частинки не живуть дуже довго.

3. У Люди створили дуже маленький антиматтер



Анігілація антиматтера і речовина має потенціал випускати величезну кількість енергії. Глот антиматтера може виробляти вибух розмір ядерної бомби. Тим не менш, людина не виготовляла багато антиматтера, тому нічого не боятися.

Всі антипротони, створені при акселерації Tevatron частинок в лабораторії Fermi навряд чи набувають 15 нанограм. CERN виробляє лише 1 нанограму до дати. У Німеччині DESY не більше 2 нанограми поситронів.

Якщо все антиматтер, створене людиною, то його енергія не буде достатньо варити чашку чаю.

Проблемою є ефективність та вартість виробництва та зберігання антиматтера. Створюючи 1 грам антиматтера вимагає близько 25 млн. мільярдів кВт-год енергоносіїв і витрат понад мільйон мільярдів доларів. Не дивно, що антиматтер іноді входить в список десяти найдорожчих речовин у нашому світі.

4. У Є така річ, як антиматтерна пастка



Щоб вивчити антиматтер, потрібно запобігти його від знецінення з речовиною. Вчені знайшли кілька способів зробити це.

Заряджені частинки антиматтера, такі як positrons і антипротони, можуть зберігатися так звані ручні пастки. Вони виглядають як крихітні прискорювачі частинок. Всередині вони, частинки спіралі як магнітні, так і електричні поля зберігають їх від покладання з стінами пастки.

Однак пастки Penning не працюють для нейтральних частинок, таких як антигідроген. Оскільки вони не мають заряду, ці частинки не можуть бути обмежені електричними полями. Вони проводяться в пастках Ioffe, які працюють, створюючи область простору, де магнітне поле стає більшим в усіх напрямках. Антиматтерські частинки застрягають в області з найсвіжіші магнітні поля.

Магнітне поле Землі може діяти як антиматові пастки. Антипротони були знайдені в певних областях навколо Землі, Van Allen радіаційні ремені.

5. Умань Антиматтер може падати (літерально)



Маттер і антиматтерні частинки мають однакову масу, але відрізняються властивостями, такими як електрична зарядка і хребта. Стандартна модель прогнозує, що тяжіння повинна вражати матерію і протирати однаково, але це залишається обов'язково бачити. Експерименти, як AEGIS, ALPHA та GBAR, працюють над цим.

Спостереження за гравітаційним ефектом антиматтера не так легко, як виглядає на яблучному падінні з дерева. Ці експерименти вимагають збереження антиматтера, збитих або уповільнюючи його, охолоджуючи його до температури, тільки над абсолютним нульовим. І оскільки тяжіння є найсвіжіші фундаментальні сили, фізики повинні використовувати нейтральні антиматові частинки в цих експериментах для запобігання взаємодії з більш потужною силою електроенергії.

6. Жнівень Антиматтер навчався в модераторах частинок



Ви чули про прискорювачі частинок, але модератори частинок? CERN має машину, що називається Антипротоном Декєллератором, в кільце якого антипротони захоплюються і сповільнюються, щоб вивчити свої властивості і поведінку.

У кільцевих прискорювачах частинок, таких як Великий Hadron Collider, частинки отримують енергетичний приріст кожного разу, коли вони завершують коло. Потоки працюють в протилежному вигляді: замість прискорених частинок, вони проштовхуються в зворотному напрямку.

7. Про нас Нейтринос може бути власними античастиками



Частка матерії та її антиматеріального партнера несуть протилежні витрати, що робить їх легко розрізняти. Нейтринос, майже безмасові частинки, які рідко взаємодіють з речовиною, не мають заряду. Вчені вважають, що вони можуть бути майорські частинки, гіпотетичний клас частинок, які є власними античастиками.

Проекти, такі як майора демонстратор і EXO-200, спрямовані на визначення того, чи є нейтриносом майорські частинки, з дотриманням поведінки так званої неутріно-безкоштовної подвійної форми.

Деякі радіоактивні нуклеї розпаду одночасно, випромінюючи два електрони і два нейтрино. Якщо нейтриноси були власними античастиками, вони будуть аннігілувати після подвійного розпаду, залишивши тільки електрони, щоб спостерігатися.

Пошук майора може допомогти пояснити, чому виникає питання асиметрії. Фізіологи пропонують, що майора нейтрино може бути або важким або легким. легені існують в наш час, і важкі вони існували прямо після Великого Bang. Важкий майора неутрино розпадало асиметрично, що призводить до крихітної кількості матерії, що заповнили наш Всесвіт.

8. У Антиматтер, що використовується в медицині



ПЕТ (позитрон емісії) використовує positrons для виготовлення зображень високої роздільної здатності тіла. Поситронно-емітуючі радіоактивні ізотопи (наприклад, знайдені в бананах) кріпляться до хімічних речовин, таких як глюкоза, що присутній в організмі. Вони вводять в кровоплин, де вони поламаються природним шляхом, випромінюючи посітрони. Ці, в свою чергу, познайомляться з електронами тіла і аннігілатом. Annihilation виробляє гамма промені, які використовуються для створення образу.

Вчені проекту CERN вивчають антиматтер як потенційний кандидат на лікування раку. Лікарі вже виявили, що вони можуть цілити пухлини з променями частинок, які випромінюють їх енергію тільки після безпечного проходження через здорову тканину. Використання антипротонів додасть додатковий лоп енергії. Ця методика була визнана ефективною для лікування шин, але вона ще не була перевірена на людей.

9. Навігація Антиматтер може бути прихований в космосі



Один із способів науковців намагаються вирішити проблему асиметрії матерії, щоб шукати антиматтер, що залишився над від Big Bang.

Альфа-магнітний спектрометр (AMS) є детектором частинок, який знаходиться на Міжнародній космічній станції, яка шукає такі частинки. AMS містить магнітні поля, які пригнічують шлях космічних частинок і окрему речовину від антиматтера. Його детектори повинні виявити і визначити такі частинки, як вони проходять через.

Колісії космічних променів зазвичай виробляють поситрони і антипротони, але ймовірність створення антигелійського атома залишається надзвичайно невеликою завдяки величезній кількості енергії, яка необхідна для цього процесу. Це означає, що дотримання принаймні одного антигелієвого ядра буде потужним доказом існування гігантської кількості антиматтера в іншому Всесвіті.

10. Люди насправді навчаються, як живлення космічних апаратів з антиматтерним паливом



Так само трохи антиматтера може виробляти величезну кількість енергії, що робить його популярним паливом для футуристичних суден в науковій фантастики.

Профілактика антиматтера є гіпотетичний, основним обмеженням є збір достатньо антиматтера для цього, щоб статися.

В даний час немає технологій масового виробництва або збору антиматтера в обсягах, необхідних для таких додатків. Тим не менш, вчені працюють над імітацією такого руху і зберігають цей дуже антиматтер. Один день, якщо ми знайдемо спосіб отримання великих кількостей антиматтера, їх дослідження можуть допомогти інтерсланєр подорожі стати реальністю. Видання

P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Джерело: hi-news.ru