Что такое антиматерия и где находится самое ценное вещество на планете

от admin

Из школьного курса физики мы прекрасно знаем, что атомы, а вместе с ними и все вещество, состоят из трех частиц: протонов, нейтронов и электронов.

Антиматерия стоит в миллионы раз дороже золота

Однако у этих частиц есть свои антиподы. Представьте себе электрон, только с положительным зарядом. Он называется позитрон и реально существует — это классический представитель антиматерии.

Что такое антиматерия и где находится самое ценное вещество на планете

В других частях Вселенной могут быть целые галактики, целиком состоящие из антиматерии

И самое главное свойство антиматерии — когда она контактирует с обычной материей происходит мощный взрыв. Всего 2 килограмма антиматерии достаточно, чтобы был взрыв, по мощности превосходящий Царь-бомбу — самую мощной бомбу в истории человечества. И масса советской термоядерной бомбы составляла 50 мегатонн тротила. А тут — всего 2 килограмма, которые может поднять и ребенок, а не только стратегический бомбардировщик!

Что такое антиматерия и где находится самое ценное вещество на планете

Звучит жутковато. Ведь это может стать оружием будущего. Причем, без классического ядерного загрязнения. Парой килограммов антивещества убрал пару мегаполисов на территории противника экологически чистым взрывом. Физику, да и науку в целом, двигают войны. Но лично я верю в то, что люди научатся применять антиматерию гораздо эффективнее в мирных целях.

Что такое антиматерия и где находится самое ценное вещество на планете

Бомба из антиматерии на порядок страшнее любого другого оружия, изобретенного человеком

Мирное использование антивещества даст человеку доступ к неограниченной энергии. И, наконец, станут возможны полеты к другим звездам — двигатели на базе антиматерии позволят развивать космическим аппаратам более высокие скорости, а, главное — не нужно брать с собой слишком много топлива.

Как можно хранить антиматерию, если она взрывается. Действительно, в обычный контейнер антиматерию не положишь — ведь сразу произойдет мощный взрыв!

Что такое антиматерия и где находится самое ценное вещество на планете

Магнитная ловушка, почти как в «Охотниках за привидениями»

Для хранения антиматерии существует специальное устройство — ловушка Пеннинга. Удержание антиматерии происходит за счет электромагнитного поля.

Правда хранить антиматерию долго, как огурцы в консервной банке не получится. Пока рекорд хранения — свыше 400 дней для антипротонов. Но технологии постоянно совершенствуются. Еще 12 лет назад рекорд хранения антивещества составлял всего 16 минут.

Как создать антиматерию и есть ли она в природе. Термин антиматерия ввел английский физик Артур Шустер в 1898 году. По сути, тогда же, когда был открыт электрон. Тогда это была еще гипотеза. Математически гипотезу подтвердил физик Поль Дирак спустя 30 лет.

Впервые антиматерию экспериментально удалось зафиксировать в 1932 году в космических лучах.

А ведь антиматерия не так уж далека от нас, как кажется. Физики умеют синтезировать сотни античастиц. Античастицы регулярно встречаются и в космических лучах. Только в «нашем материальном» мире они долго не живут — мгновенно аннигилируются, сталкиваясь с традиционными частицами.

Читать:
Сертификация и испытания продукции: различные измерения

Что такое антиматерия и где находится самое ценное вещество на планете

Однако антиматерия — вовсе не лабораторная субстанция, она вполне встречается в природе.

С некоторой долей вероятности позитрон может находиться в обычном банане, ведь он содержит радиоактивный изотоп — калий-40. Вероятность нарваться на него в банане — примерно 1 случай в 100 тысяч лет (и, скорее всего, пройдет совершенно бесследно, если не измерять этот процесс физическими приборами).

Что такое антиматерия и где находится самое ценное вещество на планете

Сколько стоит антиматерия. Это самое дорогое вещество в мире. Для его производства требуется дорогостоящая инфраструктура и сверхвысокие энергии.

Антивещество оценивается через стоимость затрат на его производство. И стоит оно неравномерно.

Что такое антиматерия и где находится самое ценное вещество на планете

Например, позитроны обойдутся в 39 миллиардов долларов за грамм. А вот антиводород стоит на порядок дороже. В 1999 году NASA оценила стоимость грамма антиводорода в 62,5 триллиона долларов, соответственно, с учетом инфляции, сейчас это — 118 триллионов долларов за грамм.

Почему антиматерии мало, а материи — много. Великая загадка физики. Согласно Теории Большого взрыва, антиматерии и материи в нашем мире должно быть поровну. Почему же мы наблюдаем явную дискриминацию наших антиподов?

Эта проблема получила в физике название Асимметрии вещества и антивещества во Вселенной.

Весьма вероятно, что некоторые далекие галактики состоят из антиматерии. Просто на таком большом расстоянии мы не можем это оценить. Состав вещества астрофизики узнают с помощью так называемого спектрального анализа. Каждое вещество испускает свой спектр со своими длинами волн. По ним то ученые и узнают состав вещества далеких объектов в космосе.

Что такое антиматерия и где находится самое ценное вещество на планете

Вот только водород и антиводород будут иметь одинаковые спектры. И узнать, состоит ли далекая галактика из вещества или антивещества с нашими технологиями практически невозможно. Звезда, состоящая из антивещества, будет светить точно так же, как обычная звезда. Ведь фотоны, испускаемые звездой, будут нейтральными и обычными.

Гравитация на антиматерию действует ровно также — притягивает, а не отталкивает.

И все-таки этот ответ не очень удовлетворяет ученых. Ведь если существуют галактики из антивещества то где-то должна быть видимая граница, где вещество и антивещество сталкиваются. И такая граница должна быть явно видна. Мы же пока ничего подобного в космосе не открыли.

Еще одна гипотеза — во время Большого Взрыва возникло две зеркальных Вселенных. Одна — наша — практически целиком состоит из обычного вещества, а другая — из антивещества.

Что такое антиматерия и где находится самое ценное вещество на планете

Третья гипотеза более прозаична. Она предполагает, что в мире просто сложилась такая асимметрия, что материя «победила» антиматерию. Разработки в этой области вел наш с вами знаменитый соотечественник Андрей Сахаров.

Однако парадокс до сих пор не разгадан и относится к Великим загадкам физики.

Похожие публикации