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.
Важкі ребра іхтіозаврів розкрили особливий стиль плавання
Аналіз мікроструктури скам’янілих ребер показав, що іхтіозаври мали важчий грудний каркас, ніж сучасні зубаті кити. Це могло допомагати їм занурюватися, компенсуючи плавучість легень.
Фізики створили нову форму льоду за температури понад 2000 °C
Дослідники отримали нову фазу так званого суперіонного льоду за тиску понад 200 гігапаскалів і температури вище 2000 °C. Це може змінити моделі надр Урана й Нептуна.
У Перу виявили новий вид рогатої сови з унікальним голосом
У високогірних трав’янистих ландшафтах північного Перу описали новий для науки вид рогатої сови Bubo jalca. Вона майже не відрізняється зовні від родички, але має характерний голос.
Свердловина виявила 115-мільйонолітній кістяк динозавра в Китаї
У Внутрішній Монголії з глибини 473 метри випадково підняли рештки орнітоподібного динозавра віком близько 115 млн років, розширивши відому межу його ареалу.
Звичайна жаба з Чоко виявилася окремим видом після столітньої плутанини
Поширену жабу з лісів Еквадору та Колумбії офіційно визнали окремим видом Pristimantis milpe після більш ніж 100 років помилкової класифікації, завдяки музейним зразкам XIX століття.
Мікроскопічні наконечники з Узбекистану змінюють історію сапієнсів
Археологи виявили в Узбекистані крихітні 80-тисячолітні кам’яні вістря, схожі на наконечники стріл Homo sapiens у Франції. Це вказує, що складна метальна зброя могла з’явитися в Центральній Азії задовго до закріплення людей сучасного типу в Європі.
Молекули на кристалі досягли граничної квантової когерентності
Фізики навчилися розміщувати окремі молекули на надчистій поверхні кристала так, що їхня квантова когерентність досягає фундаментальної межі Фур’є. Це відкриває нові можливості для квантових технологій.
Вчені з’ясували, як насправді змінюється голова акул-бонетхедів
Дослідження акул-бонетхедів у двох затоках Флориди показало: і самці, і самки починають життя з гострішою головою, яка з віком округлюється, особливо в самок, а відмінності в харчуванні цього не пояснюють.
Еластичні бар’єри керують перебудовою молекулярних стекол
Фізики вперше кількісно виміряли еластичні бар’єри, що заважають молекулам у склі перебудовуватися. Це пояснює повільне старіння та стабільність аморфних матеріалів.
ДНК показала що «американський гепард» був родичем пуми
Давня ДНК з кісток Miracinonyx trumani показала, що цей так званий «американський гепард» був найближчим родичем пуми і жив у дуже різних екосистемах, від прерій до арктичної тундри.
Електрони в ZrTe5 демонструють неочікувані квантові осциляції
У кристалі цирконію пентателуриду за надсильних магнітних полів і температур поблизу абсолютного нуля виявили квантові осциляції, які не зникають там, де класична теорія передбачає їхню відсутність.
Фермент клітини навчили читати ДНК з вісьмома літерами
Дослідники показали, що РНК-полімераза бактерій може точно зчитувати ДНК з вісьмома літерами замість чотирьох. Це відкриває шлях до розширених генетичних кодів і нових біотехнологій.
Вчені повністю вимкнули надпровідність у графені з магічним кутом
Дослідники змогли повністю придушити надпровідність у графені з магічним кутом, послабивши взаємодію електронів. Це вказує, що саме вона керує явищем.
Атомні 3D-карти показали, що кристали зароджуються інакше
Фізики вперше відстежили зародження кристалів атом за атомом у трьох вимірах і виявили плавний перехід від порядку до хаосу, що суперечить класичній теорії.
Незвична плитка Ейнштейна створила хіральні візерунки світла
Математичний монотайл «капелюх Сміта», відомий своєю нерегулярною мозаїкою, на нанорівні виявив неочікувану оптичну поведінку з хіральними дифракційними візерунками.
Скам’яніла тканина показала як загинув найбільший тиранозавр
У ребрі найбільшого відомого тиранозавра Скотті збереглася мережа скам’янілих кровоносних судин. Аналіз показує, що динозавр помер від зламаного ребра.
Фізики показали узгодженість квантової фізики та гравітації
Фізики вперше виміряли крихітний квантовий зсув, який виникає, коли атом одночасно падає в гравітаційному полі Землі й залишається нерухомим. Це підтвердило, що принцип еквівалентності Ейнштейна працює і в квантовому світі.
Найменші бджоли демонструють неочікувано гострий зір
Дослідження з вимірювання роботи фоторецепторів показало, що деякі дрібні самітні бджоли бачать не гірше за великих трутнів медоносної бджоли, хоч мають значно менші очі.
Вчені пов’язали використання вогню з еволюцією людської мови
Двоє дослідників припускають, що вечірні посиденьки біля вогнища могли створити умови для відбору на користь складної усної мови. Гіпотеза ще потребує перевірки.
Фізики довели неможливість створення нейтринного лазера
Команда фізиків з MIT показала, що запропонований раніше нейтринний лазер не можна збудувати навіть за ідеальних технологій, через фундаментальні квантові обмеження.
Дванадцять науково-фантастичних фільмів 2000-х, які варто побачити
Добірка дванадцяти найяскравіших науково-фантастичних фільмів 2000-х років показує, як жанр поєднав космічні пригоди, антиутопії та психологічні драми.
Квантові атоми у вільному падінні підтвердили принцип Ейнштейна
Фізики вперше безпосередньо виміряли квантову фазу вільно падаючого об’єкта й показали, що принцип еквівалентності Ейнштейна діє і для квантових систем.
Тіласин полював як хитрий засідник, а не як вовк
Новий аналіз ходи тіласина показує, що тасманійський тигр був радше опортуністичним мисливцем-засідником, подібним до лисиці чи койота, а не вовкоподібним переслідувачем.
Скам’янілість гігантського енхотеутіса зберегла сліди смертельного укусу
У Манітобі знайшли внутрішній скелет гігантського енхотеутіса з крейдового періоду зі слідами ймовірного нападу хижака, що рідко фіксується у викопних рештках.
Знахідка з двоголовою змією показала культ Сабазія в Іспанії
Керамічний фрагмент із ручкою у формі двоголової змії з римської вілли в Іспанії вказує, що культ бога Сабазія простягався на понад 2 000 миль.
Вчені виявили новий «рибомний» шар у ядрі людського геному
Дослідники створили першу карту рибонуклеотидів, вбудованих у ДНК людини, і показали, що вони формують впорядкований «рибом» та пов’язані з активністю генів.
Плазмові нестабільності в токамаках виявилися корисними для термоядерного синтезу
Експеримент на токамаку DIII-D показав, що певний тип плазмових нестабільностей може пригнічувати турбулентність і краще утримувати тепло, підвищуючи ефективність термоядерного синтезу.
У вечірниць виявили унікальну систему антитіл серед ссавців
У найбільшої родини кажанів — вечірниць — знайшли другий набір генів для антитіл, якого немає в інших відомих ссавців. Це відкриває новий рівень різноманіття імунної системи.
Квантовий симулятор підтвердив спектр теорії поля Ізінга
Фізики вперше безпосередньо виміряли енергетичні рівні, передбачені конформною теорією поля Ізінга та трикритичною теорією Ізінга, використавши квантовий симулятор на нейтральних атомах.
Кауза́льна модель відкриває нові орбіти електрона в атомі Гідрогену
Теоретики запропонували нову каузальну модель атома Гідрогену, у якій електрон рухається по нетрадиційних траєкторіях, але зберігаються звичні квантові передбачення.
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