Помните фильм "Ангелы и Демоны"? И вот вам новость... Физики открыли относительно простой способ создания антиматерии

Георгий Голованов Сегодня, 13:06

Самые большие загадки космологии связаны с антиматерией, которую, к тому же, трудно изучать — вещество это редкое и трудное для получения в лабораторных условиях. Команда физиков из США, Германии и Швеции разработала относительно простой способ производства антиматерии при помощи двух лазеров, направленных друг на друга. Столкновение двух лучей воспроизводит условия, близкие к тому, что происходит в нейтронной звезде, когда свет преобразуется в вещество и антивещество.

Антиматерия — в точности как обычное вещество, за исключением того, что ее частицы имеют противоположный заряд. Правда, это фундаментальное отличие имеет далеко идущие последствия: если антиматерия и материя встретятся, они уничтожат друг друга с выбросом энергии. Непонятно, почему Вселенная до сих пор не была уничтожена в таком взрыве и куда делось подавляющее большинство антиматерии.

Из-за этого, впрочем, антиматерию трудно изучать. Естественным путем она возникает в экстремальных условиях, например, в результате разряда молнии или рядом с черной дырой и нейтронной звездой, а искусственным образом ее можно получить в Большом адронном коллайдере.

Однако теперь исследователи разработали новый метод получения антиматерии, для которого достаточно небольшой лаборатории. Опытный образец оборудования еще не построен, но расчеты и моделирование показали, что принцип рабочий, пишет New Atlas.

В основе устройства — два мощных лазера, стреляющих лучами по дуге в боковые стороны пластикового блока. Сам блок испещрен крошечными микрометровыми каналами. Когда луч попадает в цель, он ускоряет облако электронов в материале и посылает их в разные стороны, пока они не столкнутся с облаком электронов, движущихся со стороны второго лазера.

От столкновения возникает множество гамма-лучей и, поскольку каналы очень узкие, вероятность столкновения фотонов оказывается выше. Так возникают частицы материи и антиматерии, в частности электроны и позитроны. А магнитные поля вокруг системы фокусируют позитроны в луч антиматерии и ускоряют их до чрезвычайно высоких значений.

«Такие процессы, вероятнее всего, происходят, в числе прочих, в магнитосфере пульсаров, то есть в быстро вращающихся нейтронных звездах, — сказал Алексей Арефьев, автор исследования, из Калифорнийского университета в Сан-Диего. — С помощью нашей новой концепции такие феномены можно будет имитировать в лаборатории, по крайней мере, до определенной степени, что позволит нам лучше их понять».

По словам ученых, новая технология позволяет получать в 100 000 раз больше позитронов, чем один лазер, а необходимая мощность аппаратов не слишком высокая. Луч антиматерии на выходе способен достигать 1 гигаэлектронвольт энергии в пространстве всего 50 микрометров, хотя обычно на это требуются большие ускорители частиц.В прошлом году ученые ЦЕРН, работающие над экспериментом BASE, разработали новую ловушку для антиматерии, позволяющую безопасно перевозить это непостоянное вещество между разными корпусами. Это поможет физикам открыть фундаментальные загадки Вселенной.

Оригинал статьи.