Наука

Вчені придумали, як створити антиматерію в лабораторії


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


Вивченню антиматерії заважає те, що її неможливо створити в потрібній кількості в лабораторних умовах. Вчені створили технологію, яка дозволяє обійти обмеження.

Image by PublicDomainPictures from Pixabay

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.

Плащаниця Турина зберегла ДНК сліди століть людських дотиків

Плащаниця Турина зберегла ДНК сліди століть людських дотиків

Просунуте секвенування ДНК показало, що волокна Туринської плащаниці зберігають складний «архів» слідів людей, мікробів, рослин і тварин, накопичених за століття.

Альтермагнетизм відкрив третій тип магнітів і приніс авторам премію

Альтермагнетизм відкрив третій тип магнітів і приніс авторам премію

Фізики довели існування альтермагнетизму — третього фундаментального типу магнітного порядку, який поєднує риси феромагнетиків і антиферомагнетиків та змінює уявлення про магнетизм.

Квантовий симулятор керує «температурою» іонів двома ручками

Квантовий симулятор керує «температурою» іонів двома ручками

Американські фізики створили квантовий симулятор, де нагрів і охолодження іонів регулюються двома незалежними «ручками», як у справжньому тепловому середовищі. Це дозволяє реалістично відтворювати перенесення електронів.

Давній молюск навчився «літати» у воді ще 520 мільйонів років тому

Давній молюск навчився «літати» у воді ще 520 мільйонів років тому

Крихітний скам’янілий молюск з Китаю виявився найдавнішим відомим головоногим із сифункулем. Це відсуває появу їхньої «системи плавучості» в ранній кембрій.

Метелики відчувають запах не лише вусиками а й крилами

Метелики відчувають запах не лише вусиками а й крилами

Дослідники показали, що крила тютюнового бражника мають власні «нюхові» рецептори й реагують на сморід амінів із рослин, де метелик відкладає яйця.

Скамʼянілий «тердаккен» показав, як морські хижаки їли одне одного

Скамʼянілий «тердаккен» показав, як морські хижаки їли одне одного

Австралійський скамʼянілий «тердаккен» зберіг момент, коли морський ящір зʼїв птерозавра, а потім сам став жертвою ще більшого хижака. Це перший прямий доказ того, що птерозаври входили до раціону таких морських рептилій.

Мініатюрні пташки з кістки мамонта змінили погляд на мистецтво льодовикової доби

Мініатюрні пташки з кістки мамонта змінили погляд на мистецтво льодовикової доби

У печері Голе-Фельс у Німеччині знайшли дві пташині фігурки з бивня мамонта завдовжки лише 2 см. Вони виявилися найдрібнішими витворами мистецтва льодовикової доби.

Детектор GRETA показав невидимі досі деталі атомних ядер

Детектор GRETA показав невидимі досі деталі атомних ядер

Новий детектор GRETA вперше запрацював на установці рідкісних ізотопів і дозволяє бачити структуру атомних ядер у деталях, які раніше були недоступні.

Фізики змусили квантову "мотузку-привид" триматися довше за самі кубіти

Фізики змусили квантову “мотузку-привид” триматися довше за самі кубіти

Фізики вперше стабілізували заплутані квантові стани так, що зв’язок між кубітами зберігався навіть довше за їх власний “життєвий час”. Це підтвердило 20‑річну теорію та відкриває шлях до масштабування квантових комп’ютерів.

В печері знайшли сліди однакових обрядів віком 25 тисяч років

В печері знайшли сліди однакових обрядів віком 25 тисяч років

Під підлогою печери Cloggs Cave в Австралії виявили шари попелу, які свідчать: люди тисячоліттями приносили туди цілі трави для ритуального спалювання.

Бог Тот обрав бабуїна й ібіса через колір місячного сяйва

Бог Тот обрав бабуїна й ібіса через колір місячного сяйва

Давньоєгипетський бог Тот мав вигляд то бабуїна, то птаха-ібіса. Новий аналіз показує, що обидві тварини відбивають світло майже як Місяць, і саме цей колір міг зробити їх «божественними».

Фізики змусили кристал простору-часу танути по-різному в часі й просторі

Фізики змусили кристал простору-часу танути по-різному в часі й просторі

У кристалі простору-часу порядок у просторі та в часі руйнується окремо. Фізики вперше побачили триетапне «танення» такого стану матерії.

Давня істота показала як павуки отримали свої ікла

Давня істота показала як павуки отримали свої ікла

Крихітна істота віком 518 мільйонів років з Китаю зберегла приховані клешні, з яких згодом еволюціонували павучі ікла та щипці скорпіонів.

Шкіра риб не лише блищить світло вона поводиться як око

Шкіра риб не лише блищить світло вона поводиться як око

Дослідник з Японії показав що шкіра тропічних риб не просто відбиває проміння а миттєво реагує на зміну освітлення ніби окремий зоровий орган.

Фізики показали як «розрізаний» фотон породжує безліч світла

Фізики показали як «розрізаний» фотон породжує безліч світла

Фізики змоделювали, що буде, якщо прибрати дзеркало в момент відбиття фотона. Виявилося, що «обрізаний» фотон перетворюється на складну суміш станів з будь-якою кількістю фотонів.

Крихітний хижий сумчастий перевернув родовід тасманійських дияволів

Крихітний хижий сумчастий перевернув родовід тасманійських дияволів

Скам’яніла щелепа крихітного хижака з раннього міоцену показала, що родина Dasyuridae існувала мільйони років раніше, ніж свідчать попередні оцінки.

Квантовий комп’ютер відтворив народження матерії з «квантових струн»

Квантовий комп’ютер відтворив народження матерії з «квантових струн»

Дослідник вперше змоделював ключовий етап народження адронів на реальному квантовому комп’ютері IBM. Це відкриває шлях до розрахунків, недосяжних для суперкомп’ютерів.

Вільний електрон допоміг обійти правило вибору партнера реакції

Вільний електрон допоміг обійти правило вибору партнера реакції

Хіміки навчилися спрямовувати електрони всупереч «закону природи», за яким вони мали б іти до легшої мішені. Це відкриває шлях до нових типів хімічних сполук.

Квантова «ванна» змусила розділені кубіти заплутатися самостійно

Квантова «ванна» змусила розділені кубіти заплутатися самостійно

Фізики вперше підтвердили 20‑річне передбачення: спеціальне квантове середовище з фотонів саме підтримує заплутаність далеких кубітів без керування.

Давні змії одночасно освоїли нори сушу й воду

Давні змії одночасно освоїли нори сушу й воду

Викопна змія Tametara mirim з Бразилії показала, що вже найдавніші змії розділилися на норних, наземних і, ймовірно, водних мешканців, а не мали один спільний стиль життя.

Крихітне магнітне поле змусило квантовий матеріал змінити візерунок

Крихітне магнітне поле змусило квантовий матеріал змінити візерунок

У квантовому матеріалі CeTe₃ слабкий нахил магнітного поля перетворив електронні «смуги» на «шахівницю». Це показує, як м’яко можна керувати станами матерії.

Атомно тонкі фільтри навчилися розрізняти майже однакові ізотопи

Атомно тонкі фільтри навчилися розрізняти майже однакові ізотопи

Вчені створили одноатомні мембрани з бору й азоту, які здатні відділяти майже однакові ізотопи водню. Це може радикально здешевити отримання важкої води.

Одноклітинний мікроб перетворюється на гігантського канібала

Одноклітинний мікроб перетворюється на гігантського канібала

Нововідкритий одноклітинний організм інколи раптово виростає у «супергіганта» й починає поїдати своїх клонів, а потім може знову стати звичайним.

Вчений показав що мох передає сигнали як надзвичайно повільний мозок

Вчений показав що мох передає сигнали як надзвичайно повільний мозок

Нові вимірювання показують у подушечках моху складні електричні хвилі, схожі на роботу нейронної мережі, хоча в рослини немає ні нервів, ні мозку.

Несподівано малий зауропод з Індії розширює карту динозаврів

Несподівано малий зауропод з Індії розширює карту динозаврів

У Гуджараті знайшли крихітного для своєї групи зауропода Ceratocaudia antiqua, який міг жити до 190 млн років тому й уже належав до глобальної лінії неозавроподів.

Найдавніша «правша» на Землі виявилася безруким червом

Найдавніша «правша» на Землі виявилася безруким червом

Понад 550 мільйонів років тому істота без рук і ніг послідовно «повертала праворуч». Її скам’янілості свідчать про найдавнішу відому «праворукість».

Юрський ліоплевродон виявився меншим, але череп у нього гігантський

Юрський ліоплевродон виявився меншим, але череп у нього гігантський

Новий аналіз скам’янілостей показав, що легендарний морський хижак ліоплевродон був удвічі меншим за телевізійний образ, але мав непропорційно великий череп і лишався верхівковим хижаком свого моря.

Стародавня гра Любо зникла попри мільйони фанатів

Стародавня гра Любо зникла попри мільйони фанатів

Дві тисячі років тому гру Любо знали всі від царів до селян, а тепер її правила майже повністю загублені. Археологи лише по крихтах відновлюють цей загадковий “шаховий” всесвіт.

Квантова телепортація з Китаю передає кубіти утричі ефективніше

Квантова телепортація з Китаю передає кубіти утричі ефективніше

Китайські фізики показали, що квантова телепортація може майже утричі ефективніше передавати кубіти, ніж пряме надсилання фотонів через той самий канал.

Вчені з’ясували що немовлята тиранозавра були менші за кота

Вчені з’ясували що немовлята тиранозавра були менші за кота

Нові дослідження забутих музейних кісток показали що щойно вилуплені тиранозаври були менші за домашнього кота і народжувалися десятками в одному гнізді.

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


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


Back to top button