Физики получили и удержали в ловушке антиматерию

Физики получили и удержали в ловушке антиматерию

Комментарии: 4
В фильме «Ангелы и демоны» ловушка для антивещества похожа на керосиновую лампу.

УЖЕ НЕ ФАНТАСТИКА

В романе антивещество получают конкретно в ЦЕРНе - в Швейцарии, хотя на Земле построено не менее десяти подходящих установок. У швейцарских ученых антивещество и воруют злоумышленники. Выносят, чтобы потом выпустить и взорвать. 

В 2000 году, когда «Ангелы и демоны» только вышли в свет, в ЦЕРНе как раз был запущен так называемый антипротонный деселератор (Antiproton Decelerator), или накопительное кольцо - устройство, замедляющее антипротоны.  

С помощью кольца в 2002 году физики впервые добыли ощутимое количество антивещества - примерно 50 тысяч атомов антиводорода. Добыли, но не наловили. Все полученное антивещество мгновенно самоуничтожалось - аннигилировало, взаимодействуя с нормальным - нашим - веществом.  

Ныне же физикам, участвовавшим в эксперименте ALPHA (Antihydrogen Laser Physics Apparatus), удалось еще и собрать полученные атомы антиводорода в хитрую ловушку - так называемую магнитную бутылку. 

В ловушку поместил «свое» антивещество и Дэн Браун. Но сильно ошибся в размерах. У писателя она переносная. Реальное же приспособление для хранения антиводорода весит несколько тонн. И тем не менее автор «Ангелов и демонов» по большому счету предугадал научную тенденцию.  

НЕРАВЕНСТВО ВСЕЛЕНСКОГО МАСШТАБА

По теории у каждой материальной частицы во Вселенной есть двойник - античастица. Она такая же по массе, но другого заряда. «Нормальная» материя состоит из «положительных» протонов, нейтронов и «отрицательных» электронов. Антиматерия - из «отрицательных» антипротонов, антинейтронов (с противоположным магнитным моментом) и «положительных» позитронов. 

Образно говоря, частицы и античастицы, материя и антиматерия равны перед Богом. То есть в момент рождения Вселенной в результате Большого взрыва или чего-то там еще вещества и антивещества должно было бы образоваться поровну. Но по какой-то невероятно загадочной причине возник перекос. По-научному его называют «барионная асимметрия». 

В результате непонятных пока процессов случилось так, что вещество есть - оно кругом, а антивещества не видно. И надо сильно постараться, чтобы его добыть. 

Причину возникновения асимметрии ищут. В том числе и с помощью экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАК), в которых воспроизводят условия, существовавшие в первые мгновения жизни Вселенной. Ведь, по одной из гипотез, вещество взяло верх над антивеществом то ли в сам момент Большого взрыва, то ли почти мгновенно после него.

С другой стороны, нет абсолютной уверенности в том, что вещество доминирует везде. Во всех уголках Вселенной. И может быть, где-то существуют так называемые антимиры.  

На самом же деле она - тяжелая штуковина, часть огромной установки.
На самом же деле она - тяжелая штуковина, часть огромной установки. 

 

 

АНТИМАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Чтобы попытаться понять, как и почему образовался наш материальный мир, нужно познать структуру антивещества. Посмотреть, не отличается ли оно хоть чем-нибудь. Нужно определить его свойства. Антиводород, наконец-то пойманный в ловушку, впервые позволяет подступиться к подобным исследованиям. 

Атомы антиводорода были синтезированы в результате взаимодействия антипротонов из деселератора и позитронов, которые излучал радиоактивный изотоп натрия. Они получились электрически нейтральными. Но слабыми магнитными свойствами все же обладали. Это и позволило наловить чуть-чуть атомов антиводорода в ловушку, внутри которой было создано весьма сложно магнитное поле. И созданы условия, при которых антивещество было изолировано от вещества - стенок ловушки. 

В процессе экспериментов (335 попыток) физики задействовали 10 миллионов антипротонов и 700 миллионов позитронов. Почти все образовавшиеся атомы антиводорода были столь быстры и энергичны, что улетели и аннигилировали. Но 38 штук все же удалось поймать. Они «застряли» в магнитной ловушке, словно мухи в паутине. 

- У нас пока невысокая эффективность, - пошутил спикер эксперимента ALPHA Джеффри Хангст (Jeffrey Hangst) из датского Университета Орхуса (Aarhus University). - Мы производим гораздо больше антиводорода, чем можем удержать.

Антивещество продержалось в ловушке десятые доли секунды - достаточно, чтобы начать его исследовать. Но это задачи ближайшего будущего.  

НИЧЕГО ДОРОЖЕ В МИРЕ НЕТ

Антиматерия - самая дорогая субстанция на Земле. Уж очень накладно ее получать. Один грамм позитронов стоит 25 миллиардов долларов. 

В 2002 году грамм антиводорода оценивался в 62 триллиона долларов. Ныне в силу совершенствования технологии подешевел - «идет» по 10 триллионов. 

Но антивещество не только баснословно дорогое, но и невероятно ценное. Ведь оно - лучший во Вселенной источник энергии. При аннигиляции в нее - энергию - переходит вся масса. 

Взрыв с участием всего четверти грамма антивещества будет сравним с хиросимским. 

Килограмм антиматерии, аннигилируя с обычным веществом, дал бы энергии в 10 миллиардов раз больше, чем килограмм тротила. 

По расчетам НАСА, «горючее» из антиводорода смогло бы разогнать корабль весом 100 тонн до 100 тысяч километров в секунду. Это треть скорости света. И возможность долететь до ближайшей звезды - альфы Центавра - за 12 лет. Кстати, там, где Джеймс Кэмерон поместил Пандору в фильме «Аватар», действительно может находиться планета, пригодная для жизни. Так по крайней мере считают астрономы из Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра. 

У Дэна Брауна в «Ангелах и демонах» украденная ловушка содержала четверть грамма антивещества. Пока, увы, наработать такое количество нереально. При нынешних технологиях понадобятся миллионы лет. 

Политика

Климкин о смене места переговоров по Донбассу: Готовы переместиться хоть в Новую Зеландию
Климкин о смене места переговоров по Донбассу: Готовы переместиться хоть в Новую Зеландию 13

Министр иностранных дел сомневается, что если перенести переговоры из Минска в Астану, то на Донбассе станет спокойно.

 Сапог украинского оккупанта... российского : Порошенко оговорился в поздравлении ко Дню Соборности
"Сапог украинского оккупанта... российского": Порошенко оговорился в поздравлении ко Дню Соборности [видео] 279 1

Президент оговорился и заявил о неких украинских оккупантах на территории Крыма и Донбасса.

Впервые в истории все руководители форума в Давосе - женщины
Впервые в истории все руководители форума в Давосе - женщины 151

Сопредседатели форума из разных сфер - частного и государственного секторов, международных организаций, мира науки и гражданского общества.

Происшествия

В Германии получившего пожизненный срок санитара обвинили еще в 97 убийствах
В Германии получившего пожизненный срок санитара обвинили еще в 97 убийствах 68

Нильс Хегель признался, что он намеренно вызывал у пациентов остановку сердца, потому что ему нравилось их реанимировать, используя различные медикаменты.

В Киеве похитили мужчину, но до места не довезли
В Киеве похитили мужчину, но до места не довезли 359

Полиция задержала троих киднепперов, но те отказываются давать показания.

Климкин:  В Афганистане погибших украинцев может быть больше семи
Климкин: "В Афганистане погибших украинцев может быть больше семи" 86

СМИ ранее сообщали, что в результате теракта погибли как минимум девять граждан Украины, МИД подтвердил смерть семерых сограждан

Экономика

В погоне за длинным злотым – куда разъезжаются украинцы
В погоне за длинным злотым – куда разъезжаются украинцы 95

Трудовую миграцию назвали одним из главных рисков для украинской экономики

НБУ: гривну спасут аграрии
НБУ: гривну спасут аграрии 37

В регуляторе обещают, что курс изменится уже через пару недель.

Руслан Щербань хочет вернуть себе банк  Капитал , доведенный при его руководстве до неплатежеспособности
Руслан Щербань хочет вернуть себе банк "Капитал", доведенный при его руководстве до неплатежеспособности 106

Донецкий бизнесмен Руслан Щербань и принадлежащее ему ООО "Промгаз Украины" подали иск к Национальному банку Украины и Фонду гарантирования вкладов физлиц в Окружной админсуд Киева.

Общество

В Карпатах выпало полтора метра снега
В Карпатах выпало полтора метра снега 266

В Ивано-Франковской области из-за снегопадов объявлено штормовое предупреждение.

Праздники были отличные, работать не хочется! В каком настроении украинцы приступили к работе
Праздники были отличные, работать не хочется! В каком настроении украинцы приступили к работе 104

Самые длинные в году праздники закончились и украинцы вышли на работу.

Голодные макаки атаковали жителей Таиланда
Голодные макаки атаковали жителей Таиланда 246

Популяция животных увеличилась настолько, что им стало нечего есть.

Светская хроника и ТВ

Гэри Олдман: Работая над ролью, я знал Черчилля как облупленного
Гэри Олдман: Работая над ролью, я знал Черчилля как облупленного

Прекрасный актер играет в фильме "Темные времена", вышедшем в наш прокат, премьер-министра Великобритании.

Яна Соломко стала собственным дедушкой
Яна Соломко стала собственным дедушкой [фото] 65

Артистка взяла себя новое концертное имя в память о родственниках по отцовской линии.

Опубликованы неизвестные фотографии  Океана Ельзи  22-летней давности
Опубликованы неизвестные фотографии "Океана Ельзи" 22-летней давности [фото] 290

Львовский фотограф Андрей Поляков на своей страничке в фейсбуке опубликовал настоящее сокровище – фотосессию группы "Океан Ельзи" образца 1996 года, сделанную фотографом Вили Фургалом.

Спорт

Усик прилетел в Ригу на бой с Бриедисом
Усик прилетел в Ригу на бой с Бриедисом [фото]

Два непобежденных боксера встретятся на ринге в столице Латвии.

Джон Макинрой рассказал о шансах Свитолиной на Australian Open
Джон Макинрой рассказал о шансах Свитолиной на Australian Open 42

Легендарный теннисист, который сейчас работает комментатором, ответил на вопросы "КП" в Украине".

Соцсети восхитились поступком белорусской биатлонистки Домрачевой
Соцсети восхитились поступком белорусской биатлонистки Домрачевой [видео] 2836

Перед финишем спортсменка зацепила случайно лыжную палку соперницы, но не стала ее после этого обгонять.