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.
Великий адронний колайдер виявив ядро неону форми кеглі
Фізики на Великому адронному колайдері знайшли свідчення того, що атомне ядро неону має витягнуту форму, схожу на кеглю, а не кулю. Це показали відмінності у потоках частинок під час зіткнень ядер.
Вчені пояснили, навіщо ниркам котів стільки жирових крапель
Біологи з’ясували, що незвично численні жирові краплі в нирках домашніх котів зберігають особливі жирні кислоти, які підтримують стабільний запах сечі та індивідуальний «хімічний підпис».
У Китаї виявили морського рептилію з ложкоподібними зубами
У південно-західному Китаї описали новий рід і вид тріасового морського рептилії Spatulidentatus breviceps з коротким черепом і ложкоподібними зубами.
Електрони в квантовому матеріалі перебудовуються, немов кристали льоду
Фізики MIT простежили, як у рідкісному квантовому матеріалі виникають дві хвилі зарядової густини: одна формується плавно, а інша росте «острівцями», як лід у воді.
Вчені створили карту еволюції тваринних геномів за 5800 зразками
Міжнародна команда порівняла понад 5800 геномів тварин у хромосомному масштабі й виявила, що їхня еволюція йде обмеженими «еволюційними трасами», які не можна повернути назад.
Медійна грамотність підвищує довіру до інституцій та впливає на участь громадян
Дослідження в Індії показали, що вища медійна грамотність пов’язана з більшою довірою до державних і суспільних інституцій, тоді як активність у соцмережах не завжди веде до реальної громадянської участі.
Акустичні пінцети виміряли жорсткість біомолекулярних крапель
Фізики розробили акустичні пінцети, що утримують біомолекулярні краплі у розчині без дотику й дозволяють оцінювати їхню жорсткість та злиття.
Безщелепна риба Bataspis crux ковзала девонським морем
Палеонтологи описали новий вид безщелепної риби Bataspis crux з «крилами кажана» на голові. Моделювання показало, що така форма черепа підвищувала гідродинамічну ефективність руху.
Мікроскоп MOSAIC показує клітини в п’яти вимірах і генерує терабайти даних
Новий мікроскоп MOSAIC поєднує понад десять режимів зйомки, адаптивну оптику та суперкомп’ютерну обробку, дозволяючи бачити живі тканини в п’яти вимірах.
Фізики виявили два нові дивні стани частинок у GlueX-експерименті
Експеримент GlueX у Jefferson Lab не знайшов очікуваний стан Y(2175), зате зафіксував два нові сигнали в дивному кварковому секторі, Y(2240) та X(1830).
Турбулентне повітря змінює запахи і допомагає тваринам орієнтуватися
Дослідники з CU Boulder показали, що турбулентне повітря систематично змінює частоти запахових сигналів, що може пояснити, як тварини знаходять джерело запаху.
Експеримент ALICE виявив колективну поведінку глюонів у ядрах
Вимірювання на детекторі ALICE в ЦЕРН показали пригнічення утворення частинок J/ψ на найменших просторових масштабах, що вказує на насичення глюонів у атомних ядрах.
Світло розкрило прихований квантовий рух електронів у кристалі
Фізики навчилися за допомогою світла «бачити» колективний квантовий рух електронів у кристалі Вігнера в надтонкому напівпровіднику, відкриваючи новий спосіб вивчення сильно корельованої матерії.
Археоптерикс злітав серією стрибків, а не одним поштовхом
Біомеханічне моделювання показало, що археоптерикс міг розганятися до швидкості польоту не одним потужним стрибком, а двома-трьома послідовними.
Єгипетська гробниця показала, як змінювалися поховальні звичаї
Дослідження фіванської гробниці 209 біля Луксора показало, що її століттями не занедбували, а ретельно переоблаштовували, пристосовуючи ритуали до вже заповненого простору.
Квантові сенсори з алмазу допоможуть точніше вимірювати поля
Аргоннська нацлабораторія запускає трирічний проєкт зі створення алмазних квантових сенсорів для надточного картування електромагнітних полів у експериментах з фізики частинок.
Мухи еволюційно знайшли різні гени для формування осі тіла
Дослідження показало, що в різних видів мух за формування осі «голова–хвіст» відповідають інші гени, ніж у дрозофіли, але результат розвитку зберігається. Це демонструє, як еволюція змінює генетичні мережі, не змінюючи підсумкову будову тіла.
Бактерії-транзистори виконують логічні обчислення всередині рослин
Інженери MIT створили бактеріальні «транзистори», що виконують логічні операції й можуть працювати безпосередньо на листках і коренях рослин, реагуючи на стрес.
Фізики знайшли найпереконливіші докази існування глюболів
Міжнародна команда на колайдері в Пекіні показала, що частинка X(2370) майже напевно є глюболом — екзотичною формою матерії з одних лише глюонів.
Скам’янілість показала просту травну систему давнього рептилія
У Китаї знайшли майже повний скелет морського рептилія Austronaga minuta віком 245 мільйонів років з добре збереженими шлунком, печінкою та кишечником. Знахідка вказує, що ранні архозаври мали просту травну систему й самостійно опанували морське середовище.
Фізики знайшли сильні докази ролі глюонів у зв’язуванні матерії
Аналіз зіткнень частинок на колайдері RHIC показує, що баріонний заряд, ймовірно, переноситься не кварками, а Y-подібним глюонним «вузлом», який скріплює протон.
Перегодовані плоскі черви утворили ланцюжки з власних клонів
Дослідники показали, що надлишок їжі змушує мікроскопічних плоских червів роду Stenostomum тимчасово утворювати ланцюги з кількох з’єднаних клонів. Це не мутація, а наслідок збігу циклів безстатевого розмноження.
Скам’янілості змістили появу живонародження на 90 млн років
Аналіз кісток дрібного цинодонта з Аргентини виявив ознаки живонародження у предків ссавців 236 млн років тому, що суттєво змінює еволюційну картину.
Активні частинки роблять міцне скло менш крихким при руйнуванні
Комп’ютерні моделювання показали, що домішка саморухомих частинок у склі під час деформації може розподіляти пошкодження між багатьма зонами й віддаляти раптовий злам.
43 кістяки з колодязя в Осієку вказують на жертви римської чуми
У висохлому колодязі в хорватському Осієку знайшли рештки щонайменше 43 людей без слідів насильства. Археологи підозрюють жертви чуми Кипріана III століття.
Квантовий кристал ErTe3 показав два різні шляхи впорядкування електронів
Фізики MIT простежили в реальному часі, як у кристалі ErTe3 відновлюються дві хвилі зарядової щільності, і з’ясували, що вони формуються за різними механізмами фазових переходів.
Детектор Double Chooz зафіксував сигнал реактора після зупинки
Фізики вперше напряму виміряли слабке потік антинейтрино від вимкненого ядерного реактора і відпалого палива, підтвердивши теоретичні розрахунки таких викидів.
Механічний натяг керує потоком електронів в алтермагнетику MnTe
Фізики з Райса показали, що одновісний механічний натяг переводить алтермагнетик MnTe в один магнітний домен і різко змінює аномальний ефект Холла, відкриваючи шлях до енергоощадної пам’яті.
Скам’янілі кістки вказують на живонародження у давнього предка ссавців
Мікроструктура кістки тріасового цинодонта Chiniquodon theotonicus свідчить, що він міг народжувати великих, добре розвинених дитинчат, подібно до сучасних плацентарних ссавців.
Три молекули води вмикають надшвидкий перенос протона
Фізхіміки показали, що замкнене кільце з трьох молекул води різко прискорює перенос протона, перетворюючи воду на колективний каталізатор.
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