Как производится антивещество?

В октябре 1955 года на первой полосе «Нью-Йорк Таймс» было написано: «Найдены частицы нового атома; назван отрицательным протоном». Хотя антиэлектроны, известные как позитроны), были открыты более двух десятилетий назад, в 1932 году открытие антипротона доказало, что вся идея антивещества не была случайностью, и что у всех типов материи действительно были злые близнецы. Антивещество является формой материи, идентичной обычной материи, за исключением того, что она имеет противоположный заряд и аннигилирует при контакте с обычной материей, выделяя количество энергии, определяемое знаменитым уравнением Эйнштейна, E = MC ² .

Вся эра ускорителей частиц с высокой энергией началась, чтобы открыть антипротон. С момента открытия позитрона физики подозревали, что антипротон существует. Они построили циклотроны, которые исследовали все более высокие энергии, чтобы увидеть, можно ли найти антипротоны.

В 1954 году лауреат Нобелевской премии физик Эрнст Лоуренс построил в Беркли, штат Калифорния, Беватрон, ускоритель массивных частиц, который мог бы сталкиваться вместе с двумя протонами при 6,2 ГэВ (гигаэлектрон-вольт), которые, как предполагалось, будут идеальным диапазоном для создания антивещество. Около 6,2 ГэВ и выше частицы сталкиваются с такими огромными энергиями, что создается новая материя. Это является следствием E = MC ² - генерировать достаточно энергии, и в результате происходит производство вещества. Когда новая материя состоит из ничего, она образуется в равных количествах частиц и античастиц. Магнитное поле может откачивать отрицательно заряженные антипротоны, и они могут быть обнаружены. Вот как нужно делать антивещество.

Много лет спустя в ЦЕРНе в начале 1990-х годов ученым удалось создать первые антиатомы - в частности, антиводород. Это было сделано путем ускорения антипротонов на релятивистских скоростях наряду с обычными атомами. В отдельных случаях при прохождении близко к ядру атома их энергии будет достаточно, чтобы форсировать создание пары электрон-антиэлектрон. Время от времени антиэлектрон затем соединялся бы с проходящим антипротоном, создавая один атом антиводорода. В 1995 году ЦЕРН подтвердил, что он успешно создал девять атомов водорода. Эра настоящего производства антивещества началась.

К сожалению, использование для производства антивещества ограничено. Он создан с такой огромной неэффективностью, что создание значительных количеств приведет к истощению энергоснабжения всей планеты. Вот почему нам нечего бояться гипотетического создания антивещественной бомбы - технология просто нежизнеспособна. В далеком будущем антивещество можно рассматривать как эффективную форму накопления энергии для длительных межзвездных поездок. Практически для любого применения лучше подойдут батареи, но для специальных применений, когда вы хотите уловить тонны энергии в крошечном пространстве, антивещество может быть привлекательным.