5 интересных фактов об антиматерии:
1. антиматерия должна была уничтожить всю материю во вселенной после большого взрыва.
Согласно теории, большой взрыв породил материю и антиматерию в равных количествах. Когда они встречаются, происходит взаимное уничтожение, аннигиляция, и остается только чистая энергия. Исходя из этого, мы не должны существовать. Но мы существуем. И насколько знают физики, это потому, что на каждый миллиард пар материи - антиматерии была одна лишняя частица материи
. Физики всеми силами пытаются объяснить эту асимметрию.
2. антиматерия ближе к вам, чем вы думаете.
Небольшие количества антиматерии постоянно проливаются дождем на землю в виде космических лучей, энергетических частиц из космоса. Эти частицы антивещества достигают нашей атмосферы с уровнем от одной до более сотни на квадратный метр. Ученые также располагают свидительствами того, что антивещество рождается во время грозы. Есть и другие источники антивещества, которые находятся ближе к нам. Бананы, например, вырабатывают антивещество, испуская один позитрон - антивещественный экивалент электрона - примерно раз в 75 минут. Это происходит потому, что бананы содержат небольшое количество калия - 40, встречающегося в природе изотопа калия. При распаде калия - 40 иногда рождается позитрон.
Наши тела тоже содержат калий - 40, а значит, и вы излучаете позитроны. Антиматерия аннигилирует мгновенно при контакте с материей, поэтому эти частицы антивещества живут не очень долго.
3. людям удалось создать совсем немного антиматерии.
Аннигиляция антиматерии и материи обладает потенциалом высвобождения огромного количества энергии. Грамм антиматерии может произвести взрыв размером с ядерную бомбу. Впрочем, люди произвели не так много антиматерии, поэтому бояться нечего. Все антипротоны, созданные на ускорителе частиц тэватроне в лаборатории ферми, едва ли наберут 15 нанограммов. В Cern на сегодняшний день произвели только порядка 1 нанограмма. В Desy в Германии - не больше 2 нанограммов позитронов. Внимание! Только в том случае, если вся антиматерия, созданная людьми, аннигилирует мгновенно, ее энергии не хватит даже на то, чтобы вскипятить чашку чая. Проблема в эффективности и стоимости производства и хранения антивещества заключается. Создание 1 грамма антиматерии требует порядка 25 миллионов миллиардов киловатт-часов энергии и стоит выше миллиона миллиарда долларов. Неудивительно, что антивещество иногда включают в список десяти самых дорогих веществ в нашем мире.
4. существует такая вещь, как ловушка для антиматерии.
Для изучения антиматерии вам нужно предотвратить ее аннигиляцию с материей. Ученые нашли несколько способов это осуществить. Заряженные частицы антивещества, вроде позитронов и антипротонов, можно хранить в так называемых ловушках пеннинга. Они на крошечные ускорители частиц похожи. Внутри них частицы движутся по спирали, пока магнитные и электрические поля удерживают их от столкновения со стенками ловушки. Однако ловушки пеннинга не работают для нейтральных частиц вроде антиводорода. Поскольку у них нет заряда, эти частицы нельзя ограничить электрическими полями. Они удерживаются в ловушках иоффе, которые работают, создавая область пространства, где магнитное поле становится больше во всех направлениях. Частицы антивещества застревают в области с самым слабым магнитным полем. Магнитное поле земли может выступать в качестве ловушек антивещества. Антипротоны находили в определенных зонах вокруг земли - радиационных поясах ван Аллена.
5. нейтрино могут быть своими собственными античастицами.
Частица материи и ее антиматериальный партнер переносят противоположные заряды, что позволяет легко их различить. Нейтрино, почти безмассовые частицы, которые редко взаимодействуют с материей, не имеют заряда. Ученые считают, что они могут быть майорановскими частицами, гипотетическим классом частиц, которые являются своими собственными античастицами. Проекты вроде Majorana Demonstrator и EXO - 200 направлены на определение того, действительно ли нейтрино являются майорановскими частицами, наблюдая за поведением так называемого безнейтринного двойного бета-распада. Некоторые радиоактивные ядра распадаются одновременно, испуская два электрона и два нейтрино. Только в том случае, если нейтрино были бы собственными античастицами, они бы аннигилировали после двойного распада, и ученым осталось бы наблюдать только электроны. Поиск майорановских нейтрино может помочь объяснить, почем существует асимметрия материи - антиматерии. Физики предполагают, что майорановские нейтрино могут быть либо тяжелыми, либо легкими. Легкие существуют в наше время, а тяжелые существовали сразу после большого взрыва. Тяжелые майорановские нейтрино распались асимметрично, что привело к появлению крошечного количества вещества, которым наполнилась наша вселенная.