Hur skapas antimateria?
I oktober 1955 läste New York Times första sida: "New Atom Particle Found; Termed a Negative Proton". Även om antielektroner, känd som positroner, upptäcktes mer än två decennier tidigare, 1932, visade upptäckten av antiprotonen att hela idén om antimateria inte var en fluke, och att alla typer av materia verkligen hade onda tvillingar. Antimateria är en form av materia som är identisk med konventionell materia förutom att den har en motsatt laddning och förintas vid kontakt med vanligt ämne, vilket frigör en mängd energi som bestäms av Einsteins berömda ekvation, E = MC 2 .
Hela eran med partikelacceleratorer med hög energi startades i ett försök att upptäcka antiprotonen. Ända sedan upptäckten av positronen misstänkte fysiker att antiprotonen fanns. De konstruerade cyklotroner som testade gradvis högre energier för att se om antiprotonerna kunde hittas.
1954 byggde den Nobelprisvinnande fysikern Earnest Lawrence Bevatron i Berkeley, Kalifornien, en massiv partikelaccelerator som kunde kollidera två protoner vid 6,2 GeV (giga-elektron-volt), som förutsågs vara det idealiska området för skapandet av antimateria. Runt 6.2 GeV och högre kolliderar partiklar med så enorma energier att ny materie skapas. Detta är en konsekvens av E = MC 2 - generera tillräckligt med energi, och materialproduktion följer. När ny materia tillverkas av ingenting bildas den i lika stora mängder partiklar och antipartiklar. Ett magnetfält kan sifonera bort de negativt laddade antiprotonerna, och de kan upptäckas. Så här måste antimateria göras.
Många år senare, vid CERN i början av 1990-talet, lyckades forskare skapa de första antiatomerna - särskilt väte. Detta gjordes genom att påskynda antiprotoner med relativistiska hastigheter tillsammans med konventionella atomer. I specifika fall, när de passerar nära atomens kärna, skulle deras energi vara tillräcklig för att tvinga skapandet av ett elektron-antielektronpar. En gång i taget parade sedan antielektronet med det förbipasserande antiprotonet och skapade en enda atomväte. 1995 bekräftade CERN att det framgångsrikt hade skapat nio väteatomer. Tiden för verklig antimateraltillverkning hade börjat.
Tyvärr är användningarna för framställning av antimateria begränsade. Det skapas vid så enorma ineffektiviteter att att göra stora mängder skulle tömma hela planetens strömförsörjning. Det är därför vi har lite att frukta av den hypotetiska skapelsen av en antimateriell bomb - tekniken är helt enkelt inte hållbar. I den långa framtiden kan antimateria betraktas som en effektiv form av energilagring för långa interstellära resor. För praktiskt taget alla applikationer skulle batterier vara överlägsna, men för speciella applikationer när du vill fånga massor av energi i ett litet utrymme kan antimateria vara tilltalande.