Hvordan fremstilles antimaterie?

I oktober 1955 læste forsiden af ​​New York Times: "New Atom Particle Found; Termed a Negative Proton". Selvom antielektroner, kendt som positroner) blev opdaget mere end to årtier tidligere, i 1932, opdagede opdagelsen af ​​antiprotonen, at hele ideen om antimaterie ikke var en fluke, og at alle typer stof virkelig havde onde tvillinger. Antimaterie er en form for stof, der er identisk med konventionel stof, bortset fra at den har en modsat ladning, og ødelægger ved kontakt med almindeligt stof, hvilket frigiver en mængde energi som bestemt af Einsteins berømte ligning, E = MC 2 .

Hele æraen med højenergi-partikelacceleratorer blev sparket i gang i et forsøg på at opdage antiprotonen. Lige siden opdagelsen af ​​positronen mistænkte fysikere, at antiprotonen eksisterede. De konstruerede cyclotroner, som efterhånden prøvede højere energier for at se, om antiprotonerne kunne findes.

I 1954 byggede den Nobelprisvindende fysiker Earnest Lawrence Bevatron i Berkeley, Californien, en massiv partikelaccelerator, der kunne kollidere to protoner ved 6,2 GeV (giga-elektron-volt), der blev forudsagt at være det ideelle område til oprettelse af antistof. Omkring 6.2 GeV og derover kolliderer partikler med så enorme energier, at der skabes nyt stof. Dette er en konsekvens af E = MC 2 - generer nok energi, og materieproduktion følger. Når nyt stof fremstilles af intet, dannes det i lige store mængder partikler og antipartikler. Et magnetfelt kan sifonere de negativt ladede antiprotoner, og de kan detekteres. Sådan skal antimaterie fremstilles.

Mange år senere, på CERN i de tidlige 1990'ere, formåede forskere at skabe de første antiatomer - specifikt antihydrogen. Dette blev gjort ved at accelerere antiprotoner i relativistiske hastigheder ved siden af ​​konventionelle atomer. I specifikke tilfælde, når de passerer tæt på atomens kerne, ville deres energi være tilstrækkelig til at tvinge oprettelsen af ​​et elektron-antielektronpar. En gang imellem parteres antielektronet så med det forbipasserende antiproton og skabte et enkelt antihydrogenatom. I 1995 bekræftede CERN, at det med succes havde skabt ni antihydrogenatomer. Tiden med ægte antimaterielle fremstilling var begyndt.

Desværre er anvendelserne til fremstilling af antimaterie begrænset. Det er skabt ved så enorme ineffektiviteter, at at gøre betydelige mængder ville dræne hele planetens strømforsyning. Dette er grunden til, at vi har lidt at frygte for den hypotetiske oprettelse af en antimatterbombe - teknologien er bare ikke levedygtig. I den fjerne fremtid kan antimaterie betragtes som en effektiv form for energilagring til lange interstellare ture. Til praktisk talt enhver anvendelse ville batterier være overlegne, men til specielle applikationer, når du vil fange masser af energi i et lille rum, kan antimaterie være tiltalende.

ANDRE SPROG

Hjalp denne artikel dig? tak for tilbagemeldingen tak for tilbagemeldingen

Hvordan kan vi hjælpe? Hvordan kan vi hjælpe?