AllDaily Что такое антиматерия?
Антиматерия — это вещество, состоящее из античастиц, которые являются зеркальным отражением обычных частиц, таких как протоны, нейтроны и электроны, но с противоположным зарядом. Ядра антиматерии состоят из антипротонов и антинейтронов, а оболочки — из позитронов. В природе антиматерия самостоятельно не образуется.
Свойства антиматерии зеркальны свойствам обычного вещества, что связано с нарушением симметрии в слабых взаимодействиях.
Теоретическое обоснование существования антиматерии принадлежит английскому физику Полю Дираку. Однако экспериментальное подтверждение появилось только в 1932 году, когда Карл Андерсон обнаружил следы позитронов в туманной камере. За это открытие он был удостоен Нобелевской премии в 1936 году.
Где находится антиматерия во Вселенной
Согласно квантовой теории, при столкновении вещества и антиматерии происходит аннигиляция — процесс взаимного уничтожения с выделением энергии. Однако во Вселенной не наблюдается значительных скоплений антиматерии. Она встречается лишь в виде позитронов в космических лучах. Причина этой асимметрии остается одной из главных загадок современной физики.
Получение антиматерии
В 1965 году американский физик Леон Ледерман впервые наблюдал образование ядер антидейтерия. В 1970-х годах в Серпухове были получены ядра антитрития и антигелия. В 2001 году в ЦЕРНе удалось синтезировать атом антиводорода. Ученые смогли удержать 38 частиц антивещества на 172 миллисекунды, а в 2011 году — 309 антипротонов на 1000 секунд.
Сколько стоит антиматерия
Синтез антиматерии — крайне дорогостоящий процесс. По оценкам 2006 года, стоимость одного миллиграмма позитронов составляет $25 млн, а грамма антиводорода — $62,5 трлн. Это делает антиматерию самой дорогой субстанцией в мире.
Энергия аннигиляции
При взаимодействии одного килограмма вещества и антиматерии выделяется энергия, эквивалентная 42,96 мегатоннам тротила. Для сравнения, мощность водородной «Царь-бомбы» составляла 57 мегатонн.
Практическое применение антиматерии
Антиматерия уже используется в медицине, например, в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ КТ). Также в ЦЕРНе разрабатывается проект лечения рака с помощью антипротонов, который уже показал эффективность на животных.
Антиматерия в культуре
Антиматерия часто становится темой для научной фантастики. Например, в романе Дэна Брауна «Ангелы и демоны» террористы похищают каплю антивещества, способную уничтожить Ватикан. В фильме «Антиматерия» 2016 года рассказывается о путешествии через антимир. Также существует российская рок-группа «Антиматерия», исполняющая музыку в стиле пост-панк и дарквэйв.
