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.
Давня істота виявилася «праворукою» за 550 мільйонів років до нас
Скам’янілості Spriggina floundersi показали стабільну перевагу поворотів вправо, що свідчить про появу «праворукості» ще в едіакарському морі.
Формула Фермі виявилася «золотою» не завжди кажуть фізики Єлю
Фізики з Єлю показали, що знамените «золоте правило» Фермі працює лише в тонкому часовому вікні й за неочевидних умов слабких збурень, які часто хибно оцінюють.
Вчені переписують математику термодинаміки через «приховане тепло»
Термодинаміка працює понад 200 років, але її рівняння виявилися надто нечіткими. Фізики пропонують нову, геометричну мову з теорії калібрів, де тепло стає прихованою частиною енергії.
Спеціальна відносність перекроює хімічні зв’язки в атомах вісмуту
У важкому атомі вісмуту електрони рухаються настільки швидко, що закони спеціальної відносності змінюють звичні типи хімічних зв’язків між атомами.
Фізики показали що квантова механіка працює без уявних чисел
Фізики вперше побудували повноцінну модель квантової механіки, яка взагалі не використовує уявні числа, вважаючи їх лише зручною мовою запису.
Один хребець допоміг вченим відкрити гігантського динозавра
Палеонтологи описали нового гігантського динозавра Uragasaurus kalasinensis, спираючись лише на один хребець із Таїланду, але з унікальними рисами.
Восьминоги руйнують правило що розум виникає лише в соціальних тварин
Новий аналіз мозку 79 видів головоногих показує: великі мозки можуть еволюціонувати й у самітників, якщо їхнє середовище досить багате та складне.
Простий поворот шару дав вченим контроль над квантовим світлом
Вчені навчилися керувати квантовими джерелами світла, просто обертаючи надтонкі шари гексагонального нітриду бору. Це зближує реальні квантові технології.
Квантовий комп’ютер вперше прорахував паливо для термоядерного синтезу
Квантові й класичні комп’ютери вперше змоделювали молекули розплавленої солі FLiBe, що має виробляти дефіцитний тритій для майбутніх термоядерних реакторів.
Штучний інтелект навчився розпізнавати два «різні» рідкі стани води
Дослідники використали нейромережу, щоб порівняти 16 способів опису структури переохолодженої води й найкраще відрізнити її два конкуруючі рідкі стани.
Фізики показали як «нерухома» квантова домішка раптом оживає
Фізики з Гайдельберга з’ясували, що навіть надважка квантова домішка не буває абсолютно нерухомою. Ці крихітні рухи об’єднали дві суперечливі теорії.
Вода під тиском у нанопросторі поводиться як у надрах Землі
Вчені з’ясували, що в наномасштабних просторах хімію води змінює не сам тісний простір, а гігантський внутрішній тиск і матеріал стінок, які її стискають.
Фізики створили «дробове море Фермі» з прихованим квантовим порядком
Фізики змусили ультрахолодні атоми цезію поводитися всупереч усталеній теорії, створивши «дробове море Фермі» — нову фазу матерії з прихованим порядком.
Вчені з’ясували, як «сміттєва» ДНК робить гібридних самців безплідними
Дослідники показали, що швидко мінлива повторювана ДНК на Y‑хромосомі плодових мушок ламає обробку гігантських генів сперматогенезу, роблячи гібридних самців стерильними.
Перші чотириногі виросли без «пуголовків», показали скамʼянілості
Новий аналіз давніх скамʼянілостей показує, що перші чотириногі не проходили типову «пуголовкову» стадію, а вилуплювалися вже з дорослою будовою тіла.
Світло змусили текти лише по двох діагональних ребрах кристала
Фізики вперше побачили тривимірний квантовий ефект Холла у фотонному кристалі: енергія світла тече тільки вздовж двох діагональних ребер, а не по всіх краях.
Вчені довели що форму емодзі-как у задає не біологія а фізика
Дослідники показали що знаменитий «завихрений» смайлик з какашкою народжується з законів гравітації та пружності матеріалу а не з роботи кишківника.
Фізики створили «фракційне море Фермі», де частинки порушують звичні правила
Ультрахолодний газ з 70 тисяч атомів цезію перетворили на нову фазу матерії — «фракційне море Фермі», де квантові стани заповнюються лише частково.
Штучна клітина з неживих хімікатів сама поділилася навпіл
Команда з Міннесоти створила клітину SpudCell повністю з неживих речовин, задала їй ДНК і ферменти — і цей штучний “мікроорганізм” зміг рости та ділитися.
ДНК людей тисячолітньої давнини зчитали просто зі стін печер
Виявляється, що печерні стіни можуть зберігати сліди людської ДНК тисячі років. Це відкриває новий шлях до вивчення творців давнього наскельного мистецтва.
Штучна клітина з неживої хімії вперше прожила повний життєвий цикл
Дослідники створили з нуля синтетичну клітину SpudCell з мінімальним геномом, яка росте, живиться й ділиться без жодної «іскри життя». Це змінює уявлення про межу між хімією та живим.
Квантова заплутаність вперше виявлена у кристалі в долоні
Фізики показали, що сантиметровий кристал «дивного металу» поводиться як єдиний квантовий організм: один нейтрон збурює одразу щонайменше дев’ять частинок.
Тисячоноги вийшли на сушу раніше хребетних на 80 мільйонів років
Рідкісні «білі кити» серед тисячоног дозволили вченим завершити їхнє родове дерево й з’ясувати, що ці істоти освоїли сушу задовго до хребетних.
Стародавні рукописи розкрили ДНК без жодної подряпини
Вчені навчилися знімати ДНК зі шкіряних рукописів віком до 1300 років, не пошкоджуючи їх. Це відкриває новий архів даних про торгівлю й сільське господарство минулого.
Фізики показали що «квантову» задачу може розв’язати ноутбук
Задачу, яку вважали посильною лише для квантового комп’ютера, фізики відтворили на звичайному ноутбуці, стиснувши квантову систему в тензорну мережу.
Фізики виявили межу, за якої опір більше не зростає
Дослідники з ультрахолодними атомами показали, що зі зростанням кількості зіткнень електронів електричний опір досягає стелі й перестає рости.
Найдавніші «родичі» людини без хребта виявилися старшими за кембрійський вибух
Нові скам’янілості з Китаю показали, що найближчі безхребетні родичі людини жили ще до кембрійського вибуху. Складні тварини виявилися старшими, ніж вважали.
Обвуглений сувій з Геркуланума «заговорив» без розгортання
Вчені вперше повністю прочитали обвуглений сувій з Геркуланума, не розгортаючи його фізично. Машинне навчання й рентген перетворили «мертву» грудку на філософський текст.
Далекий родич крокодилів полював у Бразилії 240 млн років тому
Палеонтологи описали Silescelida acristata — давнього хижака з Бразилії, який нагадував предків крокодилів і динозаврів та жив 240 млн років тому.
Вчені вперше побачили, як атоми торію напряму з’єднуються
Дослідники з Манчестера вперше напряму зафіксували ковалентний зв’язок між атомами торію, важкого елемента, де така взаємодія вважалася майже недосяжною.
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