Вивченню антиматерії заважає те, що її неможливо створити в потрібній кількості в лабораторних умовах. Вчені створили технологію, яка дозволяє обійти обмеження.
Як повідомляють дослідники в журналі Nature, нова технологія передбачає використання двох лазерів, чиї промені стикаються в просторі. Таким чином вчені створюють умови близькі до тих, що виникають біля нейтронних зірок. Таким чином вченим вдається перетворити світло в матерію та антиматерію.
Як відомо, антиматерія – матерія, що складається з античастинок – «дзеркальних зображень» ряду елементарних частинок, які мають однакові спіни й масу, але відрізняються один від одного знаками всіх інших характеристик взаємодії: електричного і колірного заряду, баріонів і лептонних квантових чисел. Деякі частинки, наприклад фотон, не мають античастинок або, що те ж саме, є античастинками стосовно самих себе.
Проблема в тому, що нестабільність антиматерії заважає відповісти на багато питань про її природу і властивості. Крім того, відповідні частки зазвичай з’являються в екстремальних умовах – в результаті удару блискавок, поблизу нейтронних зірок, чорних дір або в лабораторіях великого розміру і потужності – на кшталт Великого адронного колайдера.
Поки новий метод не отримав експериментального підтвердження. Однак віртуальне моделювання говорить про те, що метод спрацює навіть у відносно невеликої лабораторії. Нове обладнання передбачає використання двох потужних лазерів і пластикового блоку, який пронизаний тунелями діаметром в декілька мікрометрів. Як тільки лазери потрапляють в ціль, вони прискорюють хмари електронів блоку і ті спрямовуються назустріч один одному.
Перші хребетні на суші росли без «пуголовків», як ми
Нові скам’янілості немовлят крокодилоподібних істот показали, що давні чотириногі не мали «пуголовкової» стадії, а розвивалися напряму, подібно до людей.
Німці створюють центр, де відтворять матерію з надр зірок
У Німеччині запускають багатомільйонний центр HEDI, де вчені будуть відтворювати матерію, що існує всередині зірок і гігантських планет, щоб наблизити керований термоядерний синтез.
Математики навчилися вигравати Wordle у 99% випадків
Дослідники показали, що для перемоги в Wordle важливіша не «інтуїтивна» спроба, а найбільш інформативне слово, обране за теорією інформації.
Фізики створили новий квантовий «кіт Шредінгера» з некласичних станів
Фізики з Оксфорда зліпили стан на кшталт кота Шредінгера не з «класичних» блоків, а з уже дико квантових. Це відкриває новий шлях для квантових комп’ютерів і сенсорів.
Собача «провідна лапа» відкриває приховані риси характеру
У собак із чітко вираженою «правою» чи «лівою» лапою виявили більше впевненості й емоційної стабільності. Новий тест тонко вимірює цю особливість.
Мантам-вухаткам вдалося «закричати» хімією про небезпеку
Дослідники показали, що мантам-вухаткам достатньо змінити хімічний склад води, щоб попередити родичів про загрозу. Це робить цих хрящових риб значно соціальнішими, ніж вважалося.
Вчені з’ясували чому Т. rex «відрізав» собі руки еволюцією
Новий аналіз 85 видів хижих динозаврів показав: у T. rex та його родичів руки зменшувалися не випадково, а коли череп ставав сильнішим за будь-яку «допомогу» від передніх кінцівок.
Мікроскопи й дрони відкривають, що Земля чужіша, ніж здається
Доксеріал Life Unearthed показує, що справжня «дика природа» прихована в мікроскопічних мешканцях ґрунту Антарктиди й прерій, невидимих без техніки.
Фізики створили новий вид кота Шредінґера у пастці з йоном
Вчені навчилися «ліпити» нові квантові стани руху одного йона стронцію, створивши цілу сім’ю екзотичних котів Шредінґера з дивними інтерференційними візерунками.
Ядро атома стало основою годинника неймовірної точності
Фізики вперше змусили коливання ядра атома торію працювати як годинник. Такий “ядерний” час може перевершити точність сучасних атомних годинників.
Фізики з Оксфорда створили ще дивнішу «кота Шредінгера»
Фізики з Оксфорда зліпили «кота Шредінгера» з уже квантово дивних деталей, отримавши новий тип суперпозицій, що може зробити квантові комп’ютери стійкішими.
Тисячоноги створили перші хімічні «бомби» ще до дерев
Вчені простежили еволюцію тисячоног до 460 мільйонів років тому і з’ясували, що ці істоти не лише раніше за хребетних вийшли на сушу, а й першими створили хімічну зброю.
Фізики навчилися «повернути» третій закон Ньютона зграям птахів
Зграї птахів ніби порушують третій закон Ньютона, бо взаємодіють однобічно. Фізики вигадали математичний «двійник» для кожного елемента і повернули знайомі закони в гру.
Послід білки зберіг ДНК мамонтів і гепардів за 700 тисяч років
Скам’янілі екскременти арктичних білок виявилися капсулами часу: у них збереглася ДНК мамонтів, гепардів та сотень рослин до 700 тисяч років тому.
Морський «зомбі»-огірок вирощує живу тканину роками після відрізання
Відрізані шматочки морського огірка прожили й росли у звичайній морській воді понад три роки, ніби «безсмертна» тканина, що сама загоюється та оновлюється.
Вчені виявили годинник розвитку, який відлічує час лише раз
У крихітного черв’яка C. elegans знайшли генетичний годинник, який не повторює цикл, а один раз послідовно «клацає» стадії розвитку і зупиняється.
Пір’ястий хижий динозавр розкрив загадку давнього пташиного кладовища
У китайському родовищі з сотнями скам’янілих птахів знайшли єдиного не пташиного хижака. Новий мікрораптор Jian changmaensis міг бути тим, хто поїдав цих птахів.
Ядерний годинник на торії рахує час стабільніше за атомний
Фізики вперше змусили ядро торію-229 працювати як годинник, стабілініший за найкращі атомні еталони. Це відкриває шлях до нової ери вимірювання часу.
Морський шовк повернувся і не тьмяніє століттями без барвників
Корейські вчені відродили легендарний морський шовк, а його золоте сяйво виявилося не фарбою, а оптичною хитрістю білків, що майже не тьмяніє з часом.
Чип як нейрон працює біля абсолютного нуля і керує кубітами
Інженери змусили звичайний транзистор з карбіду кремнію поводитися як нейрон і працювати при 10 мК, майже біля абсолютного нуля, поруч із квантовим процесором.
Медоносні бджоли танцюють точніше, коли мають публіку
Медоносні бджоли змінюють точність свого «танцю виляяння» залежно від кількості глядачів у вулику. Менша аудиторія робить їхні рухи менш точними.
Атомне кіно показало як рух ядер керує радіаційними ушкодженнями
Вчені вперше зняли «фільм», де атоми перед розпадом не завмирають, а блукають і перебудовуються, безпосередньо керуючи тим, як радіація ушкоджує матерію.
Вчені довели що замерзлий послід ховрахів зберігає ДНК краще за кістки
Замерзлі купки посліду арктичних ховрахів виявилися кращими «капсулами часу», ніж кістки мамонтів: у них знайшли ДНК віком до 700 тисяч років.
Вчені вперше склали глобальну карту підземних грибів
Вчені вперше склали глобальну карту підземних грибів Під нашими ногами простягається невидима інфраструктура планети — мережа мікроскопічних грибних ниток, що пронизує кожен клаптик ґрунту від саван Судану до вічної мерзлоти Тибету. У новому дослідженні, яке опублікували вчені у журналі Science, міжнародна команда вперше точно виміряла справжній масштаб цього підземного світу — і результати перевершили найсміливіші …
Прихований гель усередині цементу відкрили вперше за всю історію
Вчені MIT уперше побачили, як CO2 змінює цемент зсередини У новому дослідженні MIT, опублікованому в Journal of the American Ceramic Society, вчені вперше безпосередньо спостерігали хімічну реакцію всередині цементного тіста після введення вуглекислого газу. Виявилося, що СО2 ненадовго «перемикає» нормальний процес твердіння, залишаючи після себе рівномірнішу і міцнішу кристалічну структуру. Це відкриття пояснює загадку, яка …
«Розумна» пов’язка вивільняє антибіотик тільки при інфекції
«Розумний» пластир від Браунівського університету: вивільняє антибіотики тільки тоді, коли відчує шкідливі бактерії Найдорожча помилка у боротьбі з інфекціями — давати антибіотики тоді, коли вони не потрібні. Саме надлишкове і профілактичне застосування антибіотиків є головним двигуном стійкості до ліків, що щороку вбиває більше мільйона людей. Команда біомедичних інженерів Браунівського університету (Провіденс, США) запропонувала елегантне рішення: …
Крихітні частинки з кишківника можуть прискорювати старіння організму
Крихітні частинки з кишківника можуть прискорювати старіння всього організму Старіння може поширюватися тілом не лише через гормони, імунні сигнали чи пошкодження клітин, а й через мікроскопічні “посилки” з кишківника. Нове дослідження в журналі Aging Cell показало, що кишкові екзосоми старих мишей несуть молекулярні сигнали, пов’язані із запаленням, інсулінорезистентністю та пошкодженням кишкового бар’єра, а після перенесення …
Бактерії пам’ятають минуле і вчать нащадків — без мозку
Бактерії навчаються і зберігають пам’ять через покоління — без жодного нейрона Ми звикли думати, що навчання і пам’ять потребують мозку. Але нове дослідження Університету Карнегі Меллон (CMU) показало: E. coli — бактерія, що живе в нашому кишечнику, — здатна вчитися з минулого досвіду, зберігати пам’ять через покоління і змінювати поведінку на основі патернів, пережитих раніше, …
Теорія кольору Шрьодінгера завершена через 100 років
Задача Шрьодінгера, відкладена на 100 років: математики нарешті завершили теорію кольору Еврін Шрьодінгер — не лише людина з котом у ящику. Ще у 1920-х рр. він запропонував математичну модель того, як людина сприймає кольори. На ній базується майже вся кольорова наука. Але модель мала приховану дірку: одна ключова вісь — шкала від чорного до білого …
Чорна смерть залишила слід у найстаріших дубах Європи
Чорна смерть залишила прихований слід у найстаріших дубах Європи Середньовічна пандемія, яка забрала життя мільйонів людей, несподівано могла дати природі коротке вікно для відновлення: нове дослідження в Proceedings of the National Academy of Sciences показало, що найстаріші дубові ліси Італії зберегли у своїй віковій структурі слід Чорної смерті — періоду, коли різке скорочення населення зменшило …
На змодельованих зображеннях показано, як змінюється щільність плазми (чорно-біла) при попаданні на неї потужних лазерів з обох сторін. Кольори представляють різні енергії гамма-випромінювання, що виникає при зіткненні.
Таке зіткнення виробляє багато гамма-променів, і через надзвичайно вузькі канали фотонів з більшою ймовірністю також зіткнуться один з одним. Це, своєю чергою, викликає потоки речовини й антиречовини, зокрема електронів і їх еквівалента антиречовини, позитронів. Нарешті, спрямовані магнітні поля фокусують позитрони в промінь і прискорюють його, надаючи неймовірно високу енергію.
Дослідники заявляють, що нова технологія дуже ефективна. Автори впевнені, що потенційно вона здатна створювати в 100 тис. разів більше антиматерії, ніж вдалося б з використанням одного лазера. Крім того, потужність лазерів може бути відносно низькою. При цьому енергетика променів антиматерії буде такою, яка в умовах Землі досягається тільки у великих прискорювачах частинок.
Автори роботи стверджують, що технології, що дозволяють реалізувати її, вже існують на деяких об’єктах.
Дослідження опубліковане в журналі Communications Physics.
Натхнення: hightech.fm