Показаны сообщения с ярлыком Позитрон. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком Позитрон. Показать все сообщения

четверг, 24 февраля 2011 г.

Идет создание самой большой в мире ловушки для антивещества.

Ловушка для антивещества


Процесс создания антиматерии является одним из сложнейших и загадочных процессов, реализованных учеными-физиками, но и удержание антиматерии от аннигиляции является не менее сложной задачей. В настоящее время группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего, возглавляемая Клиффордом Сурко (Clifford Surko), занимается созданием ловушки для антивещества, способной удержать рекордно большое количество античастиц в течение длительного времени, достаточного для проведения научных работ и исследований.

Антивещество представляет собой"зеркальное отражение"обычного вещества. Для каждой элементарной частицы, к примеру электрона, имеется свой анти-аналог, позитрон в случае электрона, с такой же массой и свойствами, но с противоположным зарядом. Основная проблема в изучении антиматерии состоит в том, что стоит только античастицам войти в контакт с частицами обычной материи, эти частицы взаимно уничтожаются, аннигилируют, выделяя энергию и гамма-излучение. Таким образом, любой контейнер, в которое будет помещено антивещество, тут же подвергнется полному разрушению.

Новая ловушка для антивещества, низкоэнергетических позитронов, создаваемая физиками, будет использовать сложную комбинацию электрических и магнитных полей, удерживающих античастицы от контакта с обычными частицами. В новой ловушке одновременно сможет удерживаться более триллиона частиц антивещества."Наша ловушка будет напоминать большой отель с небольшими комнатами, в качестве которых будут выступать магнитные ловушки. В каждом таком"номере отеля смогут проживать"десятки миллиардов античастиц"-рассказывает Сурко.

Ученые так же разрабатывают методы и технологии с помощью которых можно будет охладить антивещество до сверхнизких температур, что замедлит движение античастиц исделает возможным проведение измерений, экспериментов и исследований. Так же, используя магнитные поля, ученые попытаются сжать большие облака античастиц, превратив их в плотные куски антивещества, которые затем можно будет использовать для практического применения."Это будет напоминать выдавливание зубной пасты из тюбика, только в нащем случае из"горловины тюбика"будет выходить невероятно плотный луч из античастиц"-пояснил Сурко. -"А мы будем использовать этот анти-луч для изучения того, как античастицы реагируют и взаимодействуют с обычными частицами. Это, в свою очередь, позволит нам приоткрыть некоторые тайны строения материи".

Еще одной работой, над которой трудятся эти ученые, является создание портативной ловушки для антивещества, которая может использоваться не только в лабораторномоборудовании, но и стать частью другого оборудования, медицинского и промышленного."Если мы получим портативную и надежную ловушку, то это ускорит практическое применение антивещества в мире".Несмотря на то, что антивещество является еще пока чрезвычайно экзотическим явлением, оно уже используется в медицинских томографических сканнерах PET (Positron Emission Tomography).



Источник

понедельник, 6 декабря 2010 г.

Ученые CERN впервые поймали антивещество в ловушку.

Антиматерия в ловушке


В то время как ученые CERN продолжают сталкивать протоны в Большом адронном коллайдере, пытаясь создать миниатюрный Большой взрыв и глубже проникнуть в тайны материи и Вселенной, другие, менее известные эксперименты CERN дают значимые результаты. Команде ученых из Женевской лаборатории CERN впервые в истории удалось поймать в магнитной ловушке и удержать в ней атомы антивещества, антиводорода, являющегося антиподом обычного водорода.

Впервые антиводород был получен гораздо раньше в лабораториях CERN, в 2002 году. Но те атомы антивещества существовали всего несколько коротких микросекунд, прежде чемстать вспышкой гамма-излучения, столкнувшись и аннигилировав с атомами обычного вещества. Способность удерживать антивещество в ловушке в течение длительного времени станет началом целого ряда экспериментов по его изучению, которые позволят ответить на вопрос почему антивещество, созданное в равной пропорции с обычным веществом во время рождения Вселенной, полностью отсутствует в настоящее время.

Магнитная ловушка для антивещества


Ответы на вопросы, связанные с антивеществом, могут перевернуть с ног на голову все современные физические теории и представления. Так же может быть разрушена устоявшаяся стандартная модель физики элементарных частиц, что отбросит науку назад к исходной точке. Если в результате исследований окажется, что антивещество существенно отличается от теоретической модели, разработанной физиками, это может буквально"взорвать"всю современную физику.

Естественно устройство по созданию антивещества и улавливания его в ловушке невероятно сложно. Процесс получения антивещества начинается с того, что плотное облако охлажденных антипротонов медленно совмещается с облаком позитронов, где и происходит формирование антиводорода. Это все происходит в недрах магнитной ловушки,имеющей сложную форму магнитного поля, сформированного несколькими магнитами со сверхпроводящими обмотками. Именно это магнитное поле удерживает атомы антиматерии от столкновений с атомами обычной материи и от их взаимного уничтожения.

Устройство магнитной ловушки


Пока у ученых получилось удерживать атомы антиматерии в течение всего около одной десятой секунды, по сравнению с микросекундами, это просто громадный срок жизни антивещества и достаточный для того, что бы провести массу экспериментов, касающихся антиматерии. В будущем ученые планируют создать более совершенную магнитную ловушку с помощью которой время жизни антиматерии станет существенно длиннее, а это, в свою очередь, откроет перед учеными еще большие перспективы.



Источник