Можно даже обойтись без вступлений — ещё как существует. Мало того, в антиматерии нет совершенно ничего потустороннего, сверхъестественного и даже сколько-нибудь непонятного. Другое дело, что антивещество — немыслимо редкая вещь в видимой Вселенной. Впрочем, это даже к лучшему.
На всякий случай уточним, что не стоит путать антиматерию с тёмной материей. Это даже близко не одно и то же, и о тёмной материи мы как-то поговорим в отдельном выпуске.
Что собой представляет антиматерия?
Для начала вспомним, из чего состоит вещество — из атомов. Если не уходить глубоко в квантовую механику, а ограничиться уровнем строения атома, то мы хорошо знаем, из чего они состоят и как устроены.
Есть ядро из протонов и нейтронов, вокруг него «вращаются» электроны. На самом деле всё сложнее, но пока для понимания достаточно. Протоны имеют положительный заряд, электроны отрицательный, нейтроны — нейтральные. Заряд — не единственное свойство элементарных частиц, мы его берём для наглядного примера.
Так вот, у этих элементарных субатомных частиц есть «близнецы» с обратными свойствами, в первую очередь противоположным зарядом. Так, положительно заряженный электрон — это полная противоположность «нормальному» электрону, и учёные назвали его позитроном. По тому же принципу современная физика начала оперировать понятиями «антипротон», «антинейтрон» и даже ещё более мелкими вроде «антинейтрино».
Вот и вся разница между веществом и антивеществом. И никакой мистики. Мало того, это отнюдь не гипотетические частицы. Они реально существуют, но естественным путём образуются исчезающе редко.
Что будет, если…
Если соединить материю и антиматерию — это первый вопрос, который многим приходит в голову. И ответ на него не разочарует самых любознательных. Произойдёт аннигиляция — этот термин тоже часто встречается в художественной фантастике, но за ним стоит вполне реальное явление.
Аннигиляция — это фактически взаимное уничтожение. Материальные объекты при этом не исчезают бесследно, а превращаются в чистую энергию. Протекает процесс практически мгновенно, то есть происходит взрыв.
Для небывалого светопредставления достаточно ничтожных объёмов такого «сырья». Например, если соединить всего 1 кг вещества с антивеществом такой же массы, произойдёт взрыв мощностью около 43 мегатонн. Это сопоставимо со взрывом легендарной Царь-бомбы, единственное подобное событие в истории человечества.
Вот почему в самом начале мы обозначили, что исключительная редкость антиматерии во Вселенной — скорее хорошая новость, чем плохая. Но всё-таки, где-то же она есть?
Где обитает антиматерия?
Собственно, почти нигде. Есть предположения, что большая часть антиматерии образовалась в момент Большого Взрыва, и довольно быстро проаннигилировала с обычным веществом. Да, физики допускают, что в момент образования Вселенной изначально образовавшееся количество вещества и антивещества было неодинаковым. Эта асимметрия — одна из самых больших нерешенных задач современной физики.
В наше время ничтожные, буквально единичные случаи прилёта античастиц из космоса регистрируются специальными приборами. Совсем недавно, в 2009 году античастицы были обнаружены в грозовых облаках. Исследователь Джозеф Двайер из университета Нью-Гемпшира долгие годы не решался опубликовать свои открытия, настолько невероятными они казались. И только в 2015 году после многочисленных проверок данные были опубликованы.
Но самое интересное — человечество уже довольно давно научилось получать антиматерию искусственным путём. И что может показаться совсем уж невероятным — некоторые формы антиматерии уже прямо сейчас поставлены на службу человечеству. Об этом мы расскажем в следующих выпусках.
Понравилась статья? Напиши комент, поставь лайк и отправь друзьям!
Команда Viva Las Vuelo/2021.