Наука

Вчені придумали, як створити антиматерію в лабораторії

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.

Вчені виміряли швидкість води в акведуках Стародавнього Риму

Геологи Університету Іллінойсу в Урбані-Шампейні досліджували знаменитий римський акведук Anio Novus, по якому вода надходила у велике місто протягом декількох століть. Геологи звернули увагу на незвичайні рифлені відкладення на стінках акведука. Причиною цих відкладень могли стати бактеріальні плівки. За цими відкладеннями геологи оцінили середню витрату води в акведуку і ступінь його завантаження. Акведук Anio Novus …

Тривожні новини: у збудників туберкульозу виявлена стійкість до антибіотиків

Аналіз тисяч штамів туберкульозних бактерій виявив нові гени, пов’язані зі стійкістю до антибіотиків —  відкриття, які можуть зіграти вирішальну роль в майбутньому лікуванні і профілактиці туберкульозу, а також в боротьбі зі стійкими до ліків мікроорганізмами. Найбільший на сьогодні аналіз секвенування геному Mycobacterium tuberculosis, став життєво важливим заходом, оскільки загроза лікарсько-стійкого штаму туберкульозу, на жаль, не …

Біологи з’ясували, чому розумова робота викликає втому

Напружена розумова діяльність призводить до накопичення нейромедіаторів в синапсах префронтальної кори. Це ускладнює їх роботу і може пошкоджувати нейрони, змушуючи мозок сигналізувати про небезпеку. Розумова робота може вимотувати не менш фізичної. І схоже, що принцип виникнення цього стомлення один і той же в обох випадках. Як в м’язах, що напружуються,  так і в активно діючій …

Вчені виявили незворотний процес у людському серці

Дослідження, проведене в Бостонській дитячій лікарні, показує, що клітини, з яких складається наш серцевий м’яз, з часом накопичують нові генетичні мутації, втрачаючи при цьому здатність до відновлення. Результати були опубліковані в журналі Nature Aging. Дослідницька група, очолювана Сангітою Чоудхурі та Августом Юе Хуаном з відділу генетики та геноміки Бостонської дитячої лікарні, секвенувала повні геноми 56 …

Імунні клітини активніше борються з раком: цьому їх навчили наночастинки

Вчені з відділу передової органної біоінженерії та терапії центру TechMed в Нідерландах нещодавно створили нову імунну терапію раку. Результати дослідження опубліковані в науковому журналі Nature Communications. Доктор наук Джай Пракаш і його команда вчених розробили наночастинки, які впливають на імунні клітини організму, щоб захистити їх від раку. Попередні дослідження показали, що пухлинні клітини змінюють альянс …

Вчені: тестостерон відповідає не тільки за агресію, але і за дружелюбність

Вважається, що тестостерон посилює агресію у чоловіків, проте нове дослідження показує, що у гормону є і приємна сторона. В експериментах дослідники вводили тестостерон самцям гризунів піщанок, щоб подивитися, як вони будуть поводитися зі своїми партнерами. Виявилося, що ін’єкції сприяли обіймам і “доброзичливій поведінці” тварин. Вчені припустили, що тестостерон впливає на активність окситоцину — так званого …

Дружба між самками мавп збільшує термін їх життя

Дослідження показало, що самки мавп, у яких є група подруг, живуть довше, в той час як їхні друзі-самці не мають ніяких переваг для виживання. Дослідники з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA), США, вивчали відносини самок біловидих капуцинів з іншими мавпами всіх статей і віків, щоб з’ясувати будь-який зв’язок з тривалістю життя. Вчені стежили за такими …

Через глобальне потепління деякі ящірки народжуються вже постарілими

Вчені-зоологи виявили незвичайний вплив глобального потепління на новонароджених ящірок, що населяють гори на півдні Франції. За словами фахівців, пов’язаний зі зміною клімату тепловий стрес вкорочує теломери у самок живонароджених плазунів даного виду. Це призводить до того, що їх дитинчата з’являються на світ з більш короткими теломерами, що зазвичай відбувається в набагато більш пізньому віці. Так, …

Знайдено сліди першої розвиненої цивілізації Америки. Вона з’явилася ще до майя

Два рельєфи, висічені у вапняку, зображують правителів стародавньої цивілізації ольмеків на території сучасної Мексики. Археологи в Мексиці виявили два барельєфи ольмеків, висічених у великих круглих каменях. Вважається, що вони зображують місцевих правителів з ритуальними гримасами. Скульптури-близнюки знайшли в Теносіке, місті штату Табаско, недалеко від південного кордону Мексики. Вчені припустили, що статуї зображують правителів стародавньої цивілізації …

Створено нанокомпозитне мідне покриття для боротьби з супербактеріями

Покриття на основі міді вбиває бактерії швидше і у великих кількостях, ніж існуючі складники. Дослідники пропонують використовувати його в лікарнях та інших місцях з великою кількістю відвідувачів. Дослідники з Університету Британської Колумбії розробили антибактеріальне покриття, що складається з крихітних мідних і цинкових частинок. Наноструктури являють собою крихітні випуклості, які можуть вбивати бактерії, розриваючи їх клітинну …

Хіміки показали, які реакції призвели до “зародження життя” на Землі

Дослідники відкрили набір хімічних реакцій, в яких з ціаніду, аміаку і вуглекислого газу утворюються амінокислоти і нуклеїнові кислоти. Хіміки з Дослідницького інституту Скріппса (Scripps Research) показали, що для утворення на ранніх етапах еволюції Землі амінокислот і нуклеїнових кислот, основних будівельних елементів білків і ДНК відповідно, не були потрібні нестандартні умови або рідкісні елементи. Хімічні реакції, …

Гігантські віруси використовують білковий “щит” для боротьби з бактеріями

Дослідники виявили у гігантських бактеріофагів білкову оболонку, яка захищає генетичний матеріал вірусів від бактерій. Відкриття допоможе в лікуванні інфекцій. Вірусологи з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго виявили, що гігантські фагові клітини створюють екранований компартмент (відокремлену область), який діє подібно ядру в клітинах людини і тварин і захищає основний генетичний матеріал вірусу. Структура складається з одного білка, …

Вчені спростували популярну гіпотезу: людський мозок не зменшився 3 000 років тому

У новій статті група антропологів з Університету Невади спростувала широко поширену думку про те, що сучасні люди зазнали еволюційного зменшення розміру мозку. Команда вчених проаналізувала набір даних, який використовувала дослідницька група з торішнього дослідження (тоді було доведено, що мозок все-таки зменшився), і спростувала колишні висновки. У дослідженні було вивчено майже 1 000 ранніх людських останків …

Сарана виявилася здатна розрізняти ракові клітини по запаху

Вчені з’ясували, що сарана здатна не тільки розрізняти здорові і ракові клітини по запаху, але і відрізняти одні лінії ракових клітин від інших. Тепер ці дані можуть бути використані для створення діагностичних пристроїв, які зможуть забезпечити раннє виявлення пухлин у пацієнтів, аналізуючи склад повітря, що видихається їм. Дослідження опубліковано в журналі BioRxiv. Незважаючи на скромний …

Масштабне дослідження виявило, як червоне м’ясо шкодить серцево-судинній системі

Зв’язок між серцево-судинними захворюваннями і вживанням великої кількості червоного м’яса відносно добре встановлена, але не так ясно, як саме тваринні білки можуть підвищувати ризик серцевих захворювань. Нове дослідження зосередило увагу на тому, як метаболіти, вироблені деякими кишковими бактеріями при перетравленні червоного м’яса, відіграють важливу роль у серцево-судинних захворюваннях. “Було запропоновано кілька інгредієнтів і механізмів для …

Сезонні спалахи вірусних захворювань пов’язали з пероксидом водню

Вчені продемонстрували, як пероксид спонтанно утворюється в мікрокраплях води: влітку, коли повітря вологе, цей механізм може нейтралізувати частину вірусів, перш ніж вони когось інфікують. ©Michael Levine-Clark, Flickr Пероксид водню (H2 O2) — найважливіший представник «активних форм кисню». Ці молекули проявляють потужні окислювальні властивості, легко пошкоджуючи живі клітини, тому часто застосовуються для дезінфекції. Пероксид безперервно утворюється …

Вчені створили першу в світі повну карту зв’язків імунної системи людини

Схему з’єднань імунних клітин вдалося створити завдяки високопродуктивному скринінгу поверхневих рецепторів. Дослідження опубліковано в журналі Nature. Використовуючи передові методи скринінгу, щоб налаштувати зв’язок між окремими клітинами, вчені створили першу повну карту зв’язків імунної системи людини. Нова схема сполук допоможе дослідникам краще зрозуміти, як прогресують такі захворювання, як рак, і розробити методи лікування наступного покоління. Вони зміцнять захисні …

У мозку розумних людей виявилося менше зв’язків між нейронами

Біологи провели два експерименти з різними вибірками, щоб підтвердити результат. Наукова робота, що об’єднала фахівців з Університету Нью-Мексико і Берлінського університету імені Гумбольдта, виявила незвичайну закономірність: люди з великим показником IQ мають менше зв’язків в корі головного мозку. Нейрофізіологи проаналізували мізки добровольців з двох груп. У першій складалися 259 осіб у віці від 18 до …

У дельфінів виявили епізодичну пам’ять

Епізодична пам’ять – запам’ятовування не тільки подій з минулого, а й контексту самої події або інших пов’язаних з цим речей — багато років вважалася виключно людською прерогативою. Тепер з’ясовується, що ця здатність є у деяких птахів, щурів, собак, а також дельфінів. Дослідження опубліковано в журналі Current Biology. За останні роки вийшло величезне число публікацій, які …

Знижена температура придушила зростання раку

Міжнародна команда вчених провела дослідження на мишах і людях і з’ясувала, що знижена температура допомагає придушити ріст ракових клітин. Вчені з Каролінського інституту (Швеція) і Шаньдунського університету (Китай) провели два дослідження, присвячених впливу температури на зростання ракової пухлини. Результати опублікували в журналі Nature. Команда порівнювала показники росту пухлини та виживання у гризунів з різними типами …

Хіміки з’ясували, як дощова вода перетворюється на перекис водню

Дослідники показали, що перенесення електричного заряду при контакті крапель води з твердими матеріалами може спонтанно виробляти перекис водню. Хіміки зі Стенфордського університету розробили спеціальну установку для тестування зміни властивостей води. Дослідження показало, що, коли розпорошені мікрокраплі води вдаряються об тверду поверхню, відбувається контактна електризація. Через це частина води перетворюється в перекис водню. Цей процес може …

За допомогою дієти можна викликати підвищену активність імунітету. Це і добре, і погано

Вчені Сіднейського університету показали на мишачих моделях, що дієта може впливати на імунітет. В експериментах з білковою дієтою вчені показали, що мікробіота кишечника активується і викликає імунну відповідь. Причому у активності імунної системи є і хороша сторона – вона бореться з патогенами, і погана — вона може спровокувати аутоімунні захворювання. Дослідження Сіднейського університету показало, що …

Вчені оцінили шанси чоловіка прожити довше жінки

Вибірка була по-справжньому масштабною: 199 популяцій на всіх континентах з 1751 по 2020 рік. Результати опубліковані в журналі BMJ Open. Вчені з Сідданського університету в Данії провели аналіз, що охопив період з 1751 по 2020 рік і 199 популяцій на всіх континентах нашої планети, щоб встановити статеві відмінності в тривалості життя на основі ймовірності того, …

Уроки в школі повинні починатися на годину пізніше. Це підвищує успішність підлітків

Ранній підйом до школи ненавидить кожен підліток! Дослідження показують, що, можливо, не варто так мучити дітей. Виявилося, що більш пізній початок навчального дня і можливість виспатися може поліпшити настрій учнів, що, в свою чергу, вплине на успішність. Нове дослідження було проведено групою Бразильських експертів на чолі з вченими Федерального університету латиноамериканської інтеграції (UNILA) в Фос-ду-Ігуасу …

Вірус вітряної віспи викрили у запуску хвороби Альцгеймера

Експерименти дослідників з США і Великобританії показали, який механізм задіяний в цьому. Varicella zoster, що належить до сімейства герпетичних вірусів, у зовнішньому середовищі нестійкий і швидко гине. Єдиним джерелом інфекції є людина / © Clinical Advisor Вірус вітряної віспи, що викликає вітрянку і оперізуючий лишай, може призводити до реактивації «дрімаючого» в нейронах головного мозку вірусу …

Кишкові бактерії безпосередньо впливають на спортивні результати

Відомо, що склад нашого кишкового мікробіому впливає на багато аспектів нашого здоров’я і самопочуття. Нові дослідження говорять про те, що наш мікробіом впливає і на спортивні результати. Як виявилося, більш стабільні спільноти кишкових бактерій можуть підвищити витривалість серед бігунів. Вчені припускають, що дієта може відігравати ключову роль у цьому ефекті. Раніше дослідження показали, що фізичні …

Мозок неандертальця розвивався інакше, ніж у сучасної людини

Дослідження показало, що стовбурові клітини мозку сучасної людини захищені від помилок при розподілі краще, ніж у неандертальців. Дослідники з Товариства Макса Планка показали, що нейральні стовбурові клітини мозку сучасної людини витрачають більше часу на підготовку своїх хромосом до поділу, ніж у неандертальців. Це призводить до меншої кількості помилок при розподілі хромосом в дочірні клітини і …

Біологи виростили рослини на астероїдному грунті

Додавання моху дозволило отримати паростки перцю, редиски і салату на чорній речовині – імітаторі вуглистого хондриту. Зразок імітатора речовини астероїдів з паростком перцю / ©Mike Hess, UND Today До майбутнього освоєння Сонячної системи готуються не тільки конструктори, інженери і астрофізики, а й біологи. Щоб максимально повно забезпечити населені космічні бази та екіпажі всім, необхідним для …

200 мільйонів 3D-структур білків 1 мільйона видів живих організмів будуть завантажені у відкриту базу даних

Дослідники компанії DeepMind (підрозділ Google) за допомогою нейромережі AlphaFold мають намір описати 3D-структуру майже 200 мільйонів білків. Ці білки працюють у клітинах 1 мільйона видів, що охоплюють майже всі відомі білки на планеті. Дані будуть завантажені у відкриту базу даних. Ще два роки тому, щоб отримати 3D-структуру всього одного білка потрібні були місяці роботи вчених …

Життя в групах так і не зробило котів соціальними тваринами

Більшість сучасних котячих – поодинокі територіальні тварини, які зустрічаються один з одним тільки в сезон розмноження, після чого знову розходяться в різні боки. Домашні кішки вибиваються з цього правила і часто проживають великими групами, але тепер вчені зрозуміли, яким тваринам це не в тягар, а які по-справжньому страждають від зайвої скупченості. Дослідження опубліковано в журналі …

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