Kvantinė fizika: Antimaterija

Na tikiu, kad ne vienas jūsų esate girdėję apie antimateriją. Tiek iš Dann\’o Brown\’o knygų, tiek po LHC karštinės. Bet kas gi ta antimaterija ir kodėl visi jos taip bijo?

Antimaterija pirmą kartą buvo atrasta 1930m. Burbulinėje kameroje (na dvyliktokai mokėsi, o negirdėjusiems gal neužilgo papasakosiu). Buvo pastebėtas keistas dalelės paliktas pėdsakas. Dalelė buvo identiška elektronui, tik + krūvis ją stūmė, o – traukė. Mokslininkai suprato, kad dalelė turi teigiamą krūvį. Buvo išsiaiškinta, kad tai elektrono antidalelė (ji buvo pavadinta pozitronu (angl. positive – teigiamas). Tai buvo didžiulis pasiekimas dalelių fizikoje. Pradėta ieškoti kitų antidalelių ir vis daugiau jų atrasta.

Kiekviena dalelė (tiksliau fermionai ir silpnosios saveikos W bozonas) turi savo antidalelę. Dalelės ir antidalelės išsiskiria poromis nulėkdamos į skirtingas puses. Antidalelė nuo paprastosios dalelės skiriasi tik elektriniu krūviu (kaip elektronas – ir pozitronas +). Tačiau įdomiausia ne tai. Dalelė susitikusi savo antidalelę anihiliuoja (visiškai išnyksta, išlaisvindama 100% savyje slypėjusios energijos (žinoma kvantų pavidalu)). Pagal įžymiają Enšteino formulę E=mc^2 iš dviejų dalelių masės gauname stulbinamai daug energijos (atomo mąstais žiūrint). Sprogstant paprastoms bomboms labai mažai materijos virsta energija. Sprogstant atominei bombai 7% materijos virsta enegija, o padarinius matome. Taigi antimaterija turi stulbinančią galią. Bet ar reiktų jos bijoti? TIKRAI NE!

Antimaterija mūsų visatai nėra būdinga (didžiojo sprogimo metu išsiskyrė tiek pat materijos ir antimaterijos ir mokslininkai bando išsiaiškinti, kodėl visa antimaterija ir materija nesianihiliavo ir matome likusią materiją (tačiau tai tik 1% išsiskyrusios medžiagos). Kaip ir kitos egzotiškos dalelės, antimaterija susikuria žvaigždėse, reaktoriuose ir greitintuvuose (tačiau vos susikūrusios kelios antidalelės iškart anihiliuoja visiškai nepalikdamos pėdsakų). Europos branduolinių tyrimų centras CERN sugalvojo sudėtingą sistemą kaip kaupti antimateriją (pozitronai ir antiprotonai laikomi atskiruose vakuuminiuose cilindruose, iš visų pusių veikiami magnetinių laukų neliestami sienelių. Jei pozitronai susijungtu su antiprotonais susidarytų antihelis (antimaterija saveikauja identiškai kaip ir materija) kuris būtų neutralus ir \“nukristų\“ ant sienelių taip anihiliuodamasis). CERN\’e sukaupti kiekiai mums visiškai nekenksmingi, kol kas jiem pavyko izoliuoti tik keletą milijonų antiprotonų. LHC dirbdamas visu pajėgumu per metus pagamins 0,000000009 g antimaterijos na, o jei kažkas sumanytų ją panaudoti blogiems tikslams jam pavyktų visiškai sunaikinti 0,000000009 g materijos… Kažin ar mūsų odos receptoriai užfiksuotų tokį įvikį. Todėl neverta baimintis dėl LHC ar antimaterijos, mokslininkai žino ką daro 🙂

Straipsnio autorius: Xpoint.