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.

CERN зафіксував надрідкісний розпад частинки один на 10 мільярдів

CERN зафіксував надрідкісний розпад частинки один на 10 мільярдів

Установлено доказ розпаду частинки Bd на пару мюонів, який трапляється лише приблизно раз на 10 мільярдів розпадів. Це звужує простір для нових частинок за межами Стандартної моделі.

Викопний кашалот з Перу мав рекордну асиметрію черепа

Викопний кашалот з Перу мав рекордну асиметрію черепа

Палеонтологи описали вимерлого карликового кашалота Scaphokogia huachafo з пізнього міоцену Перу. Його череп демонструє найекстремальнішу асиметрію серед китоподібних.

Новий рід птерозаврів виявили у старих колекціях Кембриджа

Новий рід птерозаврів виявили у старих колекціях Кембриджа

Палеонтологи описали новий рід і вид тапежаридного птерозавра Hintighernia edingerae з колекцій Кембриджа. Знахідка вказує на глибоке європейське коріння цієї групи.

ДНК на Туринській Плащаниці розкрила приховану біологічну історію

ДНК на Туринській Плащаниці розкрила приховану біологічну історію

Новий аналіз ДНК із Туринської Плащаниці показав складну суміш слідів людей, мікробів, рослин, тварин і навіть середземноморського червоного корала. Це відкриває деталі її багатовікової подорожі, але не вирішує питання віку чи автентичності реліквії.

Фізики змусили світло утворити квантовий «надтвердий» стан

Фізики змусили світло утворити квантовий «надтвердий» стан

Дослідники вперше спостерігали надтвердий стан матерії на основі світла при кімнатній температурі. Це поєднує кристалічний порядок і безтертєву течію.

Фізики охолодили атомний газ до рекордної температури в космосі

Фізики охолодили атомний газ до рекордної температури в космосі

На борту китайської станції «Тяньгун» фізики охолодили хмару атомів до рекордних 9,7 пікоКельвінів, що у 280 мільярдів разів холодніше за космічний фон. Ультрахолодний газ відкриває шлях до надточних квантових вимірювань у космосі.

Космічний експеримент зафіксував рекордно низьку температуру

Космічний експеримент зафіксував рекордно низьку температуру

На борту китайської станції «Тяньгун» охолодили хмару атомів рубідію до енергій, еквівалентних приблизно 7–13 пікоКельвінів, що в кілька разів нижче за попередній рекорд. Повільне розширення хмари дає фізикам більше часу для вивчення квантових ефектів.

М’які «перемички» дали змогу створити небачені нанокристали

М’які «перемички» дали змогу створити небачені нанокристали

Команда MIT показала, що гнучкі ліганди між наночастинками можуть краще керувати їхніми зв’язками та формувати нові типи кристалічних ґраток.

Фізики зафіксували куперівські пари понад критичною температурою

Фізики зафіксували куперівські пари понад критичною температурою

Досліди з ураном дителуридом показали, що куперівські пари можуть утворювати хвилі густини пар і зберігатися вище температури зникнення надпровідності.

Фізики запропонували нову схему класифікації неурівноважених квантових фаз

Фізики запропонували нову схему класифікації неурівноважених квантових фаз

Фізики з Іллінойсу розробили інформаційно-теоретичну схему класифікації неурівноважених квантових фаз матерії, що працює для змішаних станів і враховує топологічну структуру.

Мікрочип з Іллінойсу навчився зберігати квантове світло на мікросекунду

Мікрочип з Іллінойсу навчився зберігати квантове світло на мікросекунду

Дослідники з Іллінойсу створили нанофотонну платформу на чипі, що зберігає квантові фотони понад мікросекунду та підходить для масового виробництва.

Система PSI заявила про доведення гіпотези Ааронсона-Амбайніса

Система PSI заявила про доведення гіпотези Ааронсона-Амбайніса

Американська компанія PSI заявляє, що її автоматизована система за три дні побудувала формальне доведення гіпотези Ааронсона-Амбайніса про межі переваги квантових обчислень. Результат уже перевірено програмою Lean, але ще потребує незалежного наукового аналізу.

Борофенові каталізатори з одним атомом металу ефективно перетворюють CO2

Борофенові каталізатори з одним атомом металу ефективно перетворюють CO2

Теоретичне моделювання показало, що атоми нікелю та кобальту на борофені χ3 можуть відновлювати CO2 до мурашинної кислоти з дуже малими енергетичними бар’єрами. Робота поки що цілком обчислювальна, без лабораторних випробувань.

Фізики вперше зафіксували надрідкісний розпад мезона Bd у мюони

Фізики вперше зафіксували надрідкісний розпад мезона Bd у мюони

Експеримент LHCb на Великому адронному колайдері виявив сліди розпаду мезона Bd на мюон та антимюон з імовірністю події один на 10 мільярдів, що відкриває новий тест Стандартної моделі.

Машинне навчання передбачає радикали біочару за елементним складом

Машинне навчання передбачає радикали біочару за елементним складом

Команда з Куньміну показала, що вміст вуглецю, водню й кисню в біочарі дозволяє з високою точністю оцінювати концентрацію вільних радикалів і їхній тип.

Давні зорові шляхи пояснюють перехресні зв’язки мозку

Давні зорові шляхи пояснюють перехресні зв’язки мозку

Нейробіологи пов’язують те, що права півкуля керує лівою половиною тіла, з давньою еволюцією зору. Перехресна схема могла бути спадком, а не адаптацією.

Археологи довели що відомий правитель Веріка була жінкою

Археологи довели що відомий правитель Веріка була жінкою

Новий аналіз артефактів і давніх текстів свідчить, що кельтський правитель Веріка, союзниця Риму під час завоювання Британії, насправді була жінкою.

ШІ Claude допоміг розкрити першу 3D‑структуру бактеріального вольта

ШІ Claude допоміг розкрити першу 3D‑структуру бактеріального вольта

Дослідники вперше побудували тривимірну модель вольт‑частинки з бактеріального життя, використавши ШІ Claude для пошуку білків і аналізу структур. Це відкриває простіший шлях до вивчення подібних комплексів у клітинах людини.

Фізики вперше зафіксували надрідкісний розпад кварка краси на два мюони

Фізики вперше зафіксували надрідкісний розпад кварка краси на два мюони

Команда з Манчестерського університету на детекторі LHCb уперше побачила розпад кварка краси на два мюони, що трапляється лише раз на 10 мільярдів частинок, відкриваючи шлях до досліджень у «зептовсесвіті».

Фізики CERN зафіксували надзвичайно рідкісний розпад мезона B0

Фізики CERN зафіксували надзвичайно рідкісний розпад мезона B0

Команда LHCb на Великому адронному колайдері вперше отримала переконливі свідчення надзвичайно рідкісного розпаду мезона B0 на пару мюонів, що узгоджується зі Стандартною моделлю.

У черепі єгипетської мумії виявили сліди алое

У черепі єгипетської мумії виявили сліди алое

Німецькі дослідники знайшли молекулярні сліди алое в 2,7-тисячолітньому черепі єгипетської мумії та в середньовічному препараті Mumia, що змінює уявлення про їх склад.

Китай залучить ШІ та глибоководних роботів до пошуків минулого

Китай залучить ШІ та глибоководних роботів до пошуків минулого

Китай готує п’ятирічний план археології, що поєднає штучний інтелект, аналіз давньої ДНК та глибоководних роботів. Мета — відновити артефакти й посилити вплив власної історичної наративи.

Топологічний візерунок у квантовому світлі зберігається без заплутаності

Топологічний візерунок у квантовому світлі зберігається без заплутаності

Фізики передали особливий топологічний візерунок між фотонами й показали, що він зберігається навіть після руйнування квантової заплутаності. Це може допомогти захистити інформацію в майбутніх квантових мережах.

Два електрони допомогли лазеру створити наденергійні рентгенівські промені

Два електрони допомогли лазеру створити наденергійні рентгенівські промені

Фізики з TU Wien та UC San Diego показали, що два корельовані електрони в атомі гелію можуть разом випромінювати рентгенівські фотони з енергією вище класичної межі. Це відкриває новий інструмент для дослідження квантових взаємодій.

У Патагонії виявили нового хижого динозавра Rinconraptor

У Патагонії виявили нового хижого динозавра Rinconraptor

У північній Патагонії описали новий вид мегарапторидного теропода Rinconraptor pipoae, що жив близько 83 млн років тому та сягав 7 метрів завдовжки.

Ультрафіолет виявив природний «лак» на малюнках печери Шове

Ультрафіолет виявив природний «лак» на малюнках печери Шове

На стінах печери Шове у Франції вчені виявили тонку прозору плівку кальциту, що вкриває 37-тисячолітні малюнки. Її вдалося побачити завдяки ультрафіолетовій флуоресценції.

Стрибучі гени допомогли мурахам стати панівними після астероїда

Стрибучі гени допомогли мурахам стати панівними після астероїда

Новий генетичний аналіз показує, що після вимирання динозаврів спалахи активності «стрибучих генів» у ДНК мурах збіглися з їхнім різким розквітом і ускладненням хімічної комунікації.

Радіохвилі перевернули ядерний спін окремого атома в експерименті

Радіохвилі перевернули ядерний спін окремого атома в експерименті

Фізики з Делфта показали, що радіосигнал може змінювати ядерний спін одного атома навіть без сильного зв’язку з електронами. Це кидає виклик чинним моделям і відкриває нові підходи до зберігання квантової інформації.

Новий алгоритм точніше виявляє радіоактивність з повітря

Новий алгоритм точніше виявляє радіоактивність з повітря

Дослідники з PSI створили обчислювальний метод, який за лічені секунди точніше визначає тип, кількість і розташування радіоактивних матеріалів з гелікоптера.

Стрибаючі павуки накопичують «борг сну» REM і, можливо, бачать сни

Стрибаючі павуки накопичують «борг сну» REM і, можливо, бачать сни

Дослідники показали, що стрибаючі павуки мають REM-подібну фазу сну з «боргом» і відновленням, дуже схожими на людські, що натякає на глибоке еволюційне коріння сну.

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