Антивещество

Антивещество́ в вещество, состоящее из античастиц.

Содержание

1 Свойства
2 Получение
3 Стоимость
4 См. также
5 Примечания
6 Ссылки

[править] Свойства

По современным представлениям, силы, определяющие структуру материи (сильное взаимодействие, образующее ядра, и электромагнитное взаимодействие, образующее атомы и молекулы), совершенно одинаковы (симметричны) как для частиц, так и для античастиц. Это означает, что структура антивещества должна быть идентична структуре обычного вещества.

Отличие вещества и антивещества возможно только за счёт слабого взаимодействия, однако при обычных температурах слабые эффекты пренебрежимо малы.

При взаимодействии вещества и антивещества происходит их аннигиляция, при этом образуются высокоэнергичные фотоны или пары частиц-античастиц. Подсчитано, что при вступлении во взаимодействие 1 кг антивещества и 1 кг вещества выделится приблизительно 1,8·10¹⁷ джоулей энергии, что эквивалентно энергии выделяемой при взрыве 42,96 мегатонн тротила. Самое мощное ядерное устройство из когда-либо взрывавшихся на планете, «Царь-бомба» (вес ~ 20 т), соответствовало 57 мегатоннам. Следует отметить, что порядка 50 % энергии при аннигиляции пары нуклон-антинуклон выделяется в форме нейтрино, которые практически не взаимодействуют с веществом.

Ведётся довольно много рассуждений на тему того, почему наблюдаемая часть Вселенной состоит почти исключительно из вещества и существуют ли другие места, заполненные, наоборот, практически полностью антивеществом; но на сегодняшний день наблюдаемая асимметрия вещества и антивещества во вселенной в одна из самых больших паллетных нерешенных задач физики (см. Барионная асимметрия Вселенной). Предполагается, что столь сильная асимметрия возникла в первые доли секунды после Большого Взрыва.

[править] Получение

Первым объектом, целиком составленным из античастиц, был синтезированный в 1965 году анти-дейтрон; затем были получены и более тяжёлые антиядра. В 1995 году в ЦЕРНе был синтезирован атом антиводорода, состоящий из позитрона и антипротона. В последние годы антиводород был получен в значительных количествах и было начато детальное изучение его свойств.

В 2010 году физикам впервые удалось кратковременно поймать в «ловушку» атомы антивещества. Для этого ученые охлаждали облако, содержащее около 30 тысяч антипротонов, до температуры 200 кельвинов (минус 73,15 градуса Цельсия), и облако из 2 миллионов позитронов до температуры 40 кельвинов (минус 233,15 градуса Цельсия). Физики охлаждали антивещество в ловушке Пеннинга, встроенной внутрь ловушки Иоффе-Питчарда. В общей сложности было поймано 38 атомов, которые удерживались 172 миллисекунды^[1].

В мае 2011 года результаты предыдущего эксперимента удалось значительно улучшить в на этот раз было поймано 309 антипротонов, которые удерживались 1000 секунд. Дальнейшие эксперименты по удержанию антивещества призваны показать наличие или отсутствие для антивещества эффекта антигравитации^[2].

[править] Стоимость

Антивещество известно как самая дорогая субстанция на Земле в по оценкам НАСА 2006 года, производство миллиграмма позитронов стоило примерно 25 миллионов долларов США^[3]. По оценке 1999 года, один грамм антиводорода стоил бы 62,5 триллиона долларов^[4]. По оценке CERN 2001 года, производство миллиардной доли грамма антивещества (объём, использованный CERN в столкновениях частиц и античастиц в течение десяти лет) стоило несколько сотен миллионов швейцарских франков^[5].

[править] См. также

[править] Примечания

в‘ «Физики впервые поймали в ловушку атомы антивещества.»: Лента.Ру, 18.11.2010, 12:45:23.
в‘ «Antihydrogen Trapped For 1000 Seconds»: The Physics arXiv Blog, 02.05.2011
в‘ New and Improved Antimatter Spaceship for Mars Missions. NASA (2006). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 28 сентября 2009.
в‘ Reaching for the stars: Scientists examine using antimatter and fusion to propel future spacecraft. NASA (12 april 1999). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 21 августа 2008.
в‘ Questions & Answers. CERN (2001). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 24 мая 2008.

[править] Ссылки

Физики заявили о готовности экспериментировать с антиматерией в 2011

Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.

[0] в‘ «Физики впервые поймали в ловушку атомы антивещества.»: Лента.Ру, 18.11.2010, 12:45:23.

[1] в‘ «Antihydrogen Trapped For 1000 Seconds»: The Physics arXiv Blog, 02.05.2011

[2] в‘ New and Improved Antimatter Spaceship for Mars Missions. NASA (2006). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 28 сентября 2009.

[3] в‘ Reaching for the stars: Scientists examine using antimatter and fusion to propel future spacecraft. NASA (12 april 1999). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 21 августа 2008.

[4] в‘ Questions & Answers. CERN (2001). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 24 мая 2008.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

Антивещество

Содержание

[править] Свойства

[править] Получение

[править] Стоимость

[править] См. также

[править] Примечания

[править] Ссылки

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках