Антиматерия простыми словами⁠⁠

В «Ангелах и демонах» Дэна Брауна профессор Лэнгдон пытается спасти мир от бомбы из антиматерии, а в «Звёздном пути» звездолёт «Энтерпрайз» использует энергию антиматерии для путешествий быстрее скорости света. В обоих случаях помимо художественного вымысла есть и доля правды. Сегодня расскажу в простых словах о том, что такое антиматерия, где она водится, и откуда взялась цифра в 63 триллиона долларов за грамм😱

Весь мир состоит из атомов, а они в свою очередь из трех частиц: электронов, протонов и нейтронов. Но у каждой есть свой «злой двойник» имеющий противоположный по знаку заряд. Такие частицы называют античастицами или антиматерией. При встрече частицы и античастицы происходит аннигиляция (превращение частиц в другие частицы) вместе с которым происходит мощный выброс энергии. В космосе античастицы образуются в ядрах активных галактик вместе с частицами, но после встречи друг с другом аннигилируют. Антиматерия, а точнее античастицы, образуются не только в космосе, но и на Земле. Происходит это при определённых обстоятельствах:

1)В верхних слоях атмосферы когда космические лучи, встречаются с земными частицами

2)При разряде молнии ⚡️

3)В ускорителях, причем, чаще всего как побочный продукт других экспериментов

Задумываться о существовании антивещества начали еще в конце 20 века, после открытия электрона. Первым задумываться начал Артур Шустер и предположил, что у электрона есть парная частица. На тот момент все подумали, что мужчина нездоров 😵‍💫Но затем в 1928 году Поль Дирак вывел уравнение для описания электрона. В 1932 году на основе этого уравнения американский физик-экспериментатор Карлом Дэвид Андерсон открыл частицу с массой электрона, но противоположным электрическим зарядом, назвал его позитрон и доказал, что Шустер был не сумасшедший.

«Для чего нужна антиматерия?»

На данный момент антиматерия служит человечеству преимущественно в медицине. Античастицы, в лице позитронов, давно работают в позитронных эмиссионных томографах для визуализации и исследования внутренних органов и биологических процессов. Но, вообще, антиматерия это скорее про будущее. Будущее, в котором, благодаря ей, учёные смогут больше узнать о происхождении Вселенной и её ранних этапах. Также, исследования в области антиматерии могут привести к разработке новых технологий, таких как более эффективные двигатели и источники энергии (может даже получится воплотить технологии звездолёта «Энтерпрайз» или что-то наподобие)

«Откуда взялась такая высокая стоимость?»

Произведённое за всю историю антиматерия исчисляется миллионными долями грамма. Продолжительность жизни антиатомов идёт на секунды, в лучших случаях — минуты. Антиматерию не покупают и не продают (по крайней мере сейчас). Откуда тогда взялась эта цифра? Исследования и опыты над антиматерией проводятся в специализированных лабораториях и ускорителях частиц. Один из таких ускорителей — это Большой Адронный Коллайдер (обязательно поговорим о нём) . В общем, дело это очень недешёвое. Все эти мероприятия финансируются организациями с помощью грантов. Грант выделяется под определённую цель. Например, на изучение свойств антиводорода. Чтобы изучить его свойства учёным нужно выработать хотя бы небольшое количество исследуемого вещества (точнее антивещества). Берём сумму гранта и делим на полученное в результате исследований количество антивещества. Так что, в Адронном Коллайдере разгоняют не только частицы, но и неплохие суммы денег 🙂

Сегодня ты узнал, что такое антиматерия, для чего она нужна, и почему так дорого стоит 👋

Это четвёртый пост в моём канале https://t.me/prostoeasypeasy