Ученые придумали, как создать антиматерию в лаборатории

Изучению антиматерии мешает то, что ее невозможно создать в подходящем количестве в лабораторных условиях. Ученые создали технологию, которая позволяет обойти ограничения.

Как сообщают исследователи в журнале Nature, новая технология предусматривает использование двух лазеров, чьи лучи сталкиваются в пространстве. Таким образом ученые создают условия близкие к тем, что возникают возле нейтронных звезд. Таким образом ученым удается преобразовать свет в материю и антиматерию.

Как известно, антиматерия — материя, состоящая из античастиц — «зеркальных отражений» ряда элементарных частиц, которые обладают одинаковыми спином и массой, но отличаются друг от друга знаками всех других характеристик взаимодействия: электрического и цветового заряда, барионного и лептонного квантовых чисел. Некоторые частицы, например фотон, не имеют античастиц или, что то же самое, являются античастицами по отношению к самим себе.

Проблема в том, что нестабильность антиматерии мешает ответить на многие вопросы о её природе и свойствах. Кроме того, соответствующие частицы обычно появляются в экстремальных условиях — в результате удара молний, вблизи нейтронных звёзд, чёрных дыр или в лабораториях большого размера и мощности — вроде Большого адронного коллайдера.

Пока новый метод не получил экспериментального подтверждения. Однако виртуальное моделирование говорит о том, что метод сработает даже в относительно небольшой лаборатории. Новое оборудование предусматривает использование двух мощных лазеров и пластикового блока, который пронизан туннелями диаметром в несколько микрометров. Как только лазеры попадают в цель, они ускоряют облака электронов блока и те устремляются навстречу друг другу.

На смоделированных изображениях показано, как изменяется плотность плазмы (черно-белая) при попадании на нее мощных лазеров с обеих сторон. Цвета представляют разные энергии гамма-излучения, возникающего при столкновении.

Тома Тончян

Такое столкновение производит много гамма-лучей, и из-за чрезвычайно узких каналов фотоны с большей вероятностью также столкнутся друг с другом. Это, в свою очередь, вызывает потоки вещества и антивещества, в частности электронов и их эквивалента антивещества, позитронов. Наконец, направленные магнитные поля фокусируют позитроны в луч и ускоряют его, придавая невероятно высокую энергию.

Исследователи заявляют, что новая технология очень эффективна. Авторы уверены, что потенциально она способна создавать в 100 тыс. раз больше антиматерии, чем удалось бы с использованием одного лазера. Кроме того, мощность лазеров может быть относительно низкой. При этом энергетика лучей антиматерии будет такой, какая в условиях Земли достигается только в больших ускорителях частиц.

Авторы работы утверждают, что технологии, позволяющие реализовать ее, уже существуют на некоторых объектах.

Исследование опубликовано в журнале Communications Physics.


Читать далее

Появились детальные фотографии ближайших к нам галактик

Впервые в истории 9 звезд исчезли за полчаса и не вернулись

Физики рассказали, что будет, если Луна приблизится к Земле

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Живые башни из червей: посмотрите на «суперорганизм», который нашли в саду
Наука
Имплантат сетчатки из нанопроводов восстановил зрение у мышей
Наука
На российских сайтах хотят запретить авторизацию через почту Google
Новости
ИИ против айтишников: как новые инструменты меняют ИТ-бизнес
Мнения
Оказалось, Apple Watch «обманывают» в подсчете калорий
Новости
Китай впервые проверил квантовую связь QSDC на борту многоразовой ракеты
Наука
В Москве пройдет форум MOSТИМ 2025 — обсудят цифровизацию в строительстве и выберут лучших в BIM
Новости
Россиянам могут заблокировать входящие звонки из-за рубежа
Новости
Страдающее «лицо» появилось на Солнце: ученые фиксируют поток частиц в сторону Земли
Космос
Маск и Трамп начали войну в соцсетях: что произошло и какие будут последствия
Кейсы
В Нижнем Новгороде создали «умный» материал для 3D-печати человеческих тканей
Наука
ИИ против супербактерий: в ИТМО создали платформу для поиска новых лекарств
Новости
Парк промышленных роботов в России вырос на 62% за один год
Новости
Геофизики объяснили загадочное ускорение сейсмических волн в недрах Земли
Наука
Семь российских вузов разделят 4,7 млрд рублей на исследования в области ИИ
Иннополис
Найден способ изучать квантовые состояния, которые десятилетиями не получалось поймать
Наука
Каталог кейсов применения квантовых технологий представили в России
Новости
Ozempic и мужское здоровье: как препарат влияет на либидо и восприятие размера пениса
Наука
Землю 2.0 нашли рядом со звездой, похожей на Солнце
Космос
Рыбу «Судного дня» случайно нашли в на пляже: почему ее опасаются
Наука