Антиматерија

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај

Антиматерија — матријал составен од античестички, кои имаат иста маса како субатомските честички на обична материја, но со спротивни полнежи, како и другите честични својства како што се лептонскиот број и барионскиот број и квантниот спин. Судирите меѓу честичките и античестичките доведуваат до анхилација на двете честички, што пак доведува до зголемување на варијабилните пропорции на интензивните фотони (гама-зраци), неутрина, и помалку масивните честични-античестични парови. Вкупната последица од анхилацијата е ослободувањето на енергија достапна за работа, пропорционално на вкупната маса на материјата и антиматеријата, во согласност со равенката на еднаквоста на масата и енергијата , E = mc2.[1]

Античестичките се врзуваат едни со други за да формираат антиматерија, исто како обични честички кои се поврзуваат за да формираат нормална материја. На пример, позитрон (античестичка на електронот) и антипротон (античестичката на протонот) може да формираат антиводороден атом. Физичките принципи укажуваат дека сложените атоми на антиматеријата, односно атомски јадра се можни, како и антиматерија што одговара на познатите хемиски елементи. Преку изучувањата на космичките зраци се индентификувани зраци со два позитрони и антипротони, за кои се претпоставува дека се добиени од страна на судирите меѓу честичките на обичната материја. Сателитското пребарување на космичките зраци за антидеутериумски и антихелиумски честички не дало некаков разултат.[2][3]

Постојат значителен број на шпекулации за тоа зошто видливиот универзум е составен речиси целосно од обична материја, односно не постои мешавина на материја и антиматерија. Оваа барионска асиметрија на материјата и антиматеријата во видливиот универзум е еден од најголемите нерешени проблеми во физиката.[4] Процесот со кој оваа нееднаквост помеѓу честичките и античестичките е развиена се нарекува бариогенеза.

Антиматеријата во облик на антиатом е една од најтешките антиматериии за производство. Антиматеријата во облик на посебни античестички, сепак, најчесто е произведена од страна на забрзувачите на честички и во некои видови на радиоактивно распаѓање. Јадрата на антихелиум (двата хелиум-3 и хелиум-4) вештачки се добиваат со тешкотии. Овие се најкомплексните антијадра, кои досега се збележани.[5]

Постојат околу 500 Земјени гама-зрачни блесоци дневно. Црвените точки се токму местата на кои сателитот „Ферми“ во 2010 година забележал гама зраци.
Видеото покажува како научниците го користат Гама-зрачниот вселенски телскоп „Ферми“, односно гама-зрачниот детектор за да се забележи избликот на антиматеријата од грмотевиците.

Историја на замислата[уреди | уреди извор]

Идејата за негативна материја се користела во минатите теории за материјата кои сега се застарени. Користењето на една од популарните вртложната теорија за гравитацијата, идејата за постоење за материја со негативната гравитација била разработувана од страна на Вилијам Хикс во 1880-та година. Во период од 1880-та и 1890-та година, Карл Пирсон предложил постоење на „изблици“ [6] и тонење на протокот на етерот. При изблиците станува збор за обичната материја, а при тонењето за негативна материјата. Пирсоновата теорија имала потреба од четврта димензија за етерот да тече од и во таа димензија.[7]

Поимот антиматерија првпат бил употребен од страна на Артур Шустер во две писма со интересни идеи во списанието Nature во 1898 година,[8]. Тој претпоставил постоење на антиатоми, како и постоење на сончеви системи составени од антиматерија, и била разработувана идеја за меѓусебното уништување на материјата и антиматеријата. Шустеровите идеи не биле сериозни теориски предлози, само шпекулации, и како и претходните идеи, биле различни од современата замисла за антиматеријата со тоа што поседува негативна гравитација.[9]

Современата теорија за антиматеријата зпочнува во 1928-та година, со трудот [10] на Пол Дирак. Дирак согледал дека со неговата релативистичка верзија на Шредингеровата бранова равенка за електрони ја предвидел можноста за постоење на антиелектрони. Тие биле откриени од страна на Карл Дејвид Андерсон во 1932-та година и биле наречени позитрони ( кованица од „позитивниот електрон“). Иако Дирак самиот не го користел поимот антиматерија, употребата следувала од именувањата како што се антиелктрони, антипротони, итн.[11] Целосниот периоден систем на антиматеријата бил предвиден од страна на Чарлс Џенет во 1929-та година.[12]

Фејнман-Штукелберговото толкување посочува дека антиматеријата и античестичките се обични честички кои патуваат назад во времето.[13]

Обележување[уреди | уреди извор]

Еден начин за да се означи античестичката е со додавање на црта над честичниот симбол. На пример, протонот и антипротонот се обележани како
p
и
p
, соодветно. Истото правило се појавува ако треба честичка да се опише преку нејзините составни компоненти. Протонот е составен од
u

u

d
кваркови, додека пак антипротонот мора да биде оформен од
u

u

d
антикваркови. Друг начин на запишување е да се направи разлика на честичките според нивнитот електричен набој. Така, електронот и позитронот се обележани едноставно како
e
и
e+
соодветно. Сепак, за да не дојде до забуна, двета начини никогаш не се мешаат.

Потекло и асиметрија[уреди | уреди извор]

Поврзано: Бариогенеза

Речиси целата материја видлива од Земјата, е материја отколку антиматерија. Ако антиматериските-доминантни области на вселената постојат, гама-зраците произведени при анхилацијата по должина на границата меѓу областите на материјата и антиматеријата, ќе ги прикажат овие антиматериски области.[14]

Античестичките се создаваат насекаде во вселената каде се судираат високо-енергетските честички. Високата енергија на космичките зраци влијае врз Земјината атмосфера (или на некоја друга материја во Сончевиот систем) произведуваат мали количини на античестички во резултатните млазовите од честички, кои веднаш се поништуваат при контактот со најблиската материја. Тие можат на сличен начин да бидат создадени во области како што се галактичкиот центар на Млечниот Пат и други галаксии, каде што енергетските небесни настани се случуваат (главно, заемодејството на релативистичките млазови со меѓуѕвездената средина). Присуството на добиената антиматерија е забележано преку двата гама-зраци добиени кога позитроните се поништуваат со блиската материја. Фрекфенцијата и брановата должина на гама-зраците укажуваат на тоа дека секој фотон поседува 511 keV енергија(т.е., масата во мирување на електронот се множи со c2).

Скорешните набљудувања од страна на Европскиот вселенски сателит INTEGRAL може да го објасни потеклото на џиновскиот облак на антиматерија кој го обиколкува галактичкиот центар. Набљудувањата покажуваат дека облакот е асиметричен и се совпаѓа со линиите на X-зрачните двојни ѕвезди (двојните ѕвездени системи кои содржат црни дупки или неутронски ѕвезди), најчесто на едната страна на галактичкиот центар. Додека механизмот не е целосно согледан, ова би наликувало на создавањето на електрон-позитронски парови, на начин како што обичната материја се здобива со кинетичка енергија додека паѓа во компактната ѕвезда.[15][16]

Антиматеријата може да постои во релативно големи количини во далечните галаксии поради космичкото наголемување во пра-времето на универзумот. Антиматериските галаксии, ако постојат, се очекува да имаат ист хемиски состав и апсорпционите и емисионите спектри како галаксиите од обична материја, и астрономските тела би биле набљудувани на сличен начин, со што се отежнува нивното разликување.[17] НАСА се обидува да утврди дали постојат такви галаксии со барање на X-зраци и гама-зраци кои упатуваат на анхилациски настани во заемноделувачки суперјата.[18]

Природно создавање[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Позитронска емисија.

Позитроните се добиваат природно при β+ распаѓањето на природните радиоактивни изотопи (како на пример, калиум-40) и при заемнодејствата на гама-квантите (испуштени од страна на радиоактивните јадра) во материјата. Антинеутрината се друг вид на античестички создадени од природното радиоактивно (β распаѓање). Многу различни видови на античестички се добиваат преку космичките зраци. Во јануари 2011 година, истражувањето на Американското астрономско друштво забележале постоење на антиматерија, чие потекло е од грмотевиците во облаци; позитроните се произведени при заблескувањето на гама-зраците создадени од електроните кои се забрзани од силните електрични полиња во облаците.[19][20] Пронајдени се антипротони во Ван Аленовиот појас околу Земјата од детекторот PAMELA .[21][22]

Античестичките исто така се добиваат во секоја област со доволно висока температура (што значи дека енергијата на честичките е поголема од прагот на создавањето на парови ). Во периодот на бариогенезата, кога универзумот бил крајно жежок и густ, материјата и антиматеријата биле непрекинато создавани и уништувани. Присуството на материјата, како и отсуството на антиматерија,[23] наречена и барионска асиметрија, која се должи на CP-нарушувањето: нарушувањето на CP-симетријата во однос на материја-антиматерија. Точниот механизам на нарушувањето за време на бариогенезата останува мистерија.

Набљудувањето во космичките зраци[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Космичко зрачење.

Сателитските набљудувања пронашле докази за позитрони и антипротони во главните космички зраци, во износ помалку од 1% од вкупниот број на честички во главните космички зраци. Оваа антиматерија не можела да се создаде при Големата експлозија, па затоа се смета дека причина се цикличните процеси на високите енергии. На пример, електронско-позитронските парови можат да бидат создадени во пулсарите, кога магнетизираниот неутронски ѕвезден вртежен циклус создава елктронско-позитронски парови на ѕвездената површина. Во овој процесантиматеријата создава ветер, кој се урива со исфрлената материја од првичната супернова експлозија. Појавата се одвива како „ладен, магнетизиран релативистички ветер лансиран од ѕвездата која го погодува не-релативистичкото проширување на исфрлената материја,при што се создава ударен бран на површината: надворешниот се раширува во исфрлената материја, додека обратниот ударен бран се шири назад кон ѕвездата."[24] Првичното исфрлање на материјата во надворешниот ударен бран и подоцнежното создавање на антиматеријата во обратниот ударен бран се чекори од циклусот на космичкото време. Првичните резултати од моменталната работа на Алфа-магнетниот спектрометар (АМС-02) под водство на Меѓународната вселенска станица покажува дека позитроните во космичките зраци пристигаат без насочување, и со енергијата која изнесува од 10 GeV до 250 GeV. Во септември, 2014 година, новите резултати со скоро двапати повеќе податоци биле презентирани на семинар во ЦЕРН и објавени во Physical Review Letters.[25][26] Било објавено дека новите мерења на позитронскта разделување достигнуваат енергии и до 500 GeV, покажувајќи дека позитронската фракција достигнува врв при максимум од околу 16% на целосните елктронски+позитронски настани, со енергија околу 275 ± 32 GeV. При повисоки енергии, до 500 GeV, односот на позитрони-елкетрони започнува повторно да опаѓа. Апсолутниот тек на позитроните исто така почнува да паѓа пред 500 GeV, но врвовите во енергиите се далеку повисоки од електронските енергии, чии врови се околу 10 GeV.[27] Овие резултати за толкување биле предложени како резултат на создавањето на позитрони при поништувањето на масивните честички на темната материја.[28]

Антипротонските космички зраци исто така имаат високи енергии за разлика од материските протони. Тие пристигнале на Земјата со карактеристична енергија чиј масимум изнесува 2 GeV, што укажува на нивното создавање во значајно различен процес од оној на протонските космички зраци, кои во просек имаат само една-шестина од енергијата.[29]

Не постојат докази за сложено антиматериско атомско јадро, како антихелиумско јадро (т.е., анти-алфа честички), во космичките зраци. Активно се трага по нив. Прототип на АМС-02 именуван како АМС-01, бил лансиран во вселената со помош на шатлот „Дискавери“ на STS-91 во јуни 1998 година. Но мисијата воопшто не забележала антихелиум, АМС-01 воспоставил горна граница на соодносот на антихелиум-хелиум од 1,1×10−6 во магнетниот тек.[30]

Вештачко создавање[уреди | уреди извор]

Позитрони[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Позитрон.

Позитроните биле откриени[31] во ноември 2008-та година во Лоренс Ливерморската националната лабараторија во значајни количества од кој и да било претходен вештачки процес. Ласер ги турка електроните низ милиметарски полупречник на златните јадени цели, што предизвикува упадните електрони да оддадат енергетски кванти кои се распаѓаат на материја и антиматерија. Позитроните биле забележувани со висока стапка и со поголема густина на начин кој порано никогаш не бил добиен во лабараторија. Претходните експерименти давале помали количини на позитрони користејќи ласери и тенки бцели, меѓутоа, новите симулации покажуваат дека краткиот, ултра-интензивен ласер и милиметарскиот златен ласер се доста поделотворни извори.[32]

Антипротони, антинеутрони, и антијадра[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главни статии: „Антипротон“ и „Антинеутрон.

Постоењето на антипротонот било експериментално потврдено во 1955-та година на Калифорнискиот универзитет Беркли од страна на физичарите Емилио Сегре и Овен Чемберлејн, кои биле наградени со Нобелова награда за физика во 1959 година.[33] Антипротонот се состои од два горни антикварка и еден долен антикварк (
u

u

d
). Измерените својства на антипротонот целосно одговарале на соодветните својства на протонот, со исклучок на антипротонот кој има спротивен електричен полнеж и магнетен момент од протонот. Набргу потоа, во 1956-та година, антинеутронот бил откриен при судирите протон-протон во Беватронот (Лоренс Берклиевата национална лабараторија) од страна на Брус Корк и колегите.[34]

Подоцна се создадени антибарионите, антијадра кои се состојат од повеќе сврзани антипротони и антинеутрони. Овие антијадра типично се добиваат со енергии превисоки за да се создадат антиматериски атоми (со сврзани позитрони наместо електрони). Во 1965 година, група истражувачи предводени од страна на Антонио Зичичи пријавиле создавање на јадра на антидеутриум со забрзувачот на честички Протонски синхотрон во ЦЕРН.[35] Во приближно исто време, наблудувања на антидеутриумските јадра биле соопштени од страна на група американски физичари од забрзувачот на честички Променлив градиенстски синхотрон во Брукхејвенската национална лабараторија.[36]

Антиводородни атоми[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Антиводород.

Во 1995 година, CERN објави дека успешно создалe девет топли антиводородни атоми со примена на замислата на SLAC/Фермилаб за време на PS210. Експериментот бил изведен користејќи го Нискоенергеткиот антипротонски прстен (НАП), и бил предводен од страна на Валтер Оелерт и Марио Мацри.[37] Фермилаб наскоро ги потврдува наодите на CERN откако произвеле приближно 100 антиводородни атоми. Антиводородните атоми биле создадени за време на PS210 и последователните експерименти биле исклучително енергетски и не биле поволни за истражување. За решавање на проблемот, и да се добие подобро разбирање на антиводородот, биле созадени два здружени проекти во доцните 1990-ти, именувани како, ATHENA и ATRAP. Во 2005 година, ATHENA била распуштена и некои од поранешните членови го создале здружениот проект ALPHA, чија база била исто така во CERN. Првичната цел на овие соработници е создавање на нискоенергетски („ладен“) антиводород, кои биле подобри за изучување. Во 1999 година, во CERN е вклучен антипротнскиот забавувач, уред способен за забрзување на антипротоните од 3500 Me до 5.3 MeV — се уште многу „топол“ за да создаде антиводород за проучување, но чекор нанапред. При крајот на 2002 година од проектот ATHENA објавиле дека тие го создале првиот „ладен“ антиводород.[38] Проектот ATRAP објавил сличен резултат многу кусо време подоцна.[39]Антипротоните кои се користеле во овие експерименти биле ладени од забавувачот т.е. антипротонскиот забавувач, кои им овозможува да поминат низ тенок лист хартија, и конечно да ги зароби во т.н. Пенинг-Малбергова замка.[40] Целокупниот процес на ладење е изводлив, но многу неефикасен, приближно 25 милиони антипротони го напуштаат антипротонскиот забавувач и околу 25.000 ќе простигнат во Пенинг-Малберговата замка, која е околу 11000 или 0.1% од првичната количина.

Антипротоните се сеуште топли кога првично се заробени. За да дохде до понатамошно ладење, тие се мешаат во електронска плазма. Електроните во оваа плазма се изладени преку циклотронско зрачење, а потоа антипротоните судирно се ладат преку електричениот потенцијал. На крајот, електроните се остранети со применена на краткотрајни електрични полиња, напуштајќи ги антипротоните со енергии помали од 100 meV.[41] Додека антипротоните почнуваат да се ладат во првата замка, мал облак од антипротоните е заробен од радиоактивен натриум во Сурков позитронски акумулатор.[42] Овој облак подоцна е заробен во втората замка поблиска до антипротоните.Со одредени зафати на електродите на замката антипротоните се префрлаат во позитронската плазма, каде некои се комбинираат со антипротони за да се создаде антиводородот. Овој неутрален антиводород е незафатен од електричните и магнетните полиња користени за да се заробат позитроните и антипротоните со полнежи, и во рок од неколку микросекунди антиводородот ги погодува ѕидовите на замката, каде се поништува. Неколку стотици милиони антиводородни атоми се создадени на овој начин.

Поголем дел од барните високопрецизни тестови на својствата на антиводородот може да бидат изведени само ако антивдородот бил заробен т.е. задржан во место релативно подолго време. Додека антиводородните атоми се електронски неутрални, спиновите на нивните составни честички создаваат магнетни моменти. Овие магнетни моменти можат да заемодејствуваат со нехомогените магнетни полиња, некои од антиводородните атоми можат да бидат привлечени до магнетниот минимум. Како што минимумот може да биде создаден од страна на комбинацијата на огледало и повеќеполови полиња.[43] Антиводородот може да биде заробен во замката на магнетскиот минимум (минимум-B), во ноември 2010 година, здружениот проект ALPHA објавил дека тие заробиле 38 антиводородни атоми за околу една шестина од секундата.[44][45] Ова е првиот пат неутралната антиматерија да биде заробена.

На 26 април 2011 година, ALPHA објавила дека тие заробиле 309 антиводородни атоми, во период од околу 1.000 секунди (околу 17 минути). Ова најдолгиот период на заробување на неутралната антиматерија.[46][47] Здружениот проект ALPHA ги користи овие атомски замки за да го поткрене истражувањето на спектралните својства на антиводородот.[48]

Најголемиот ограничувачки фактор во пообемно создавање на антиматеријата е достапноста на антипротони. Последните податоци објавени од страна на CERN велат дека, кога забрзувачот целосно ќе биде оперативен, нивните постројки ќе бидат способни за создавање на десет милиони антипротони во минута.[49] Доколку се претпостави дека 100% од антипротоните ќе се создадат антиводород, би требале 100 милијарди години за да се произведе 1 грам или 1 мол на антиводород ( приближно 6.02×1023 атоми на анти-водород).

Антихелиум[уреди | уреди извор]

Јадрото на антихелиум-3 (3
He
) бил првично набљудуван во 1970-те години кај експерименти во протонските-јадрени судири на Институтот за високоенергетска физика од страна на Ј.Процкошкиновата група ( Противно близу Москава, СССР)[50] и подоцна создаден во експериментот на судирите на јадро со јадро.[51] Судирите јадро со јадро создаваат антијадра преку создавањето на антипротоните и антинеутроните создадени во овие реакции. Во 2011-та година, со STAR детекторот било објавено набљудување на вештачки создадените јадра на антихелиум-4 (антиалфа честички) (4
He
) од таквите судири.[52]

Чување[уреди | уреди извор]

Антиматеријата не можат да се чува во сад направен од обична материја, бидејќи антиматеријата реагира со било која материја што ќе ја допре, поништувајќи се себеси со иста количина материја од садот. Антиматеријата во облик на наелектризирани честички може да содржи комбинација на електрични и магнетни полиња, во уред наречен Пенингова замка. Овој уред не може да ја задржи антиматерија која се состои од неутрални честички, за кои се користат атомски замки. Особено, овие замки можат да го искористат диполниот момент (електричен или магнетен) на заробените честички. При висок вакуум, честичките на материјата или антиматеријата можат да бидат заробени и изладени со мали нерезонантни ласерско џрачење, користејќи магнетна-оптичка замка или магнетна замка. Малите честички можат исто така да бидат издвоини со оптички пинцети, користејќи високо фокусирани ласерски зраци.[53]

Во 2011-та година,научниците од CERN биле во можност да го зачуваат антиводородот за приближно 17 минути.[54]

Цена[уреди | уреди извор]

Научниците тврдат дека антиматеријата е најскапиот матријал кој може да се создаде.[55] Во 2006-та година, Џералд Смит проценил дека со $250 милиони можат да создадат 10 милиграми на позитрони[56] (одосно $25 милијарди по грам), во 1999-та година, NASA дала сума од $62,5 трилиони по грам на антиводород.[55]Тоа е затоа што производството е тешко (само неколку антипротони се произведени во реакции во забрзувачите на честичките), и поради тоа постои голема побарувачка за друга употреба на забрзувачите на честички. Според CERN, би требале неколку стотини милиони швајцарски франци за да се создаде околу 1 милијардити дел од грам (количината се користела досега за честични/античестични судири).[57] За споредба, за да се создаде првото атомско оружје, трошоците за Проектот Менхетен биле проценети на $23 милијарди долари вклучувајќи ја и инфлацијата во 2007-та година.[58]

Неколку изучувања финансирани од страна на Институт на NASA за напредни концепти истражувале дали би било можно да се користат магнетни топки за да се собере антиматеријата која природно се појавува во Ван Аленовиот појас на Земјата, и на рабовитет на појасите на гасовитите џинови, како Јупитер, со што би се снижила цената по грам.[59]

Употреба[уреди | уреди извор]

Медицински[уреди | уреди извор]

Реакциите на материјата и антиматеријата имаат практична примена во снимањето на медицински слики, како позитронска емисиона томографија (ПЕТ). При позитивниот бета-распад, нуклидот губи вишок позитивен полнеж од емитуваниот позитрон (во истиот настан, протонот станува неутрон, и се оддава неутрино). Јадрата со вишок позитивен полнеж се лесно се создаваат во циклотроните и се широко создавани за медицинската употреба. Антипротоните исто така се покажаа во лабараториски експерименти како можност за лекување на одредени видови ракови, на сличен начин денес се користат за јонска (протонска) терапија.[60]

Гориво[уреди | уреди извор]

Изолираната и складирана антиматерија може да се користи како гориво за меѓупланетарни или меѓуѕвездени патувања[61] како дел од антиматријалниот катализиран нуклеарен пулсен погон или друга антиматериска ракета, како што е ракетното црвено-поместување. Со оглед на енергетската густина на антиматеријата е повисока од онаа на ковенционалните горива, па антиматериското летало ќе има поголем соодност на потисокот и тежината отколку конвенционалните летала.

Ако судирите на материјата и антиматеријата доведува само до фотонска емисија, целосната непроменлива маса на честички би била претворена во кинетичка енергија. Енргијата по единица маса (9×1016 J/kg) е околу 10 пати поголема од хемиска енергија,[62] и околу 3 пати поголема од потенцијалната енергија која може да биде ослободена, денес, користејќи ја нуклеарна фисија (околу 200 MeV по фисиска реакција[63] или 8×1013 J/kg), и околу 2 пати поголема од најдобрите можни резултати кои се очекуваат од фузијата (околу 6.3×1014 J/kg за ланчаната реакција на протон со протон). Реакцијата на 1 кг на антиматеријата со 1 kg на материја би создала 1.8×1017 J (180 петаџули) на енергија (од равенката за еднаквоста на масата и енергијата, E = mc2), или околу 43 мегатони на TNT – нешто помалку од приносот на Цар бомбата со маса од 27,000 kg, најголемата водородна бомба.

Не може да се искористи целата енергија од било кој реалена погонска технологија поради природата на анихилациските продукти. Додека рекациите на електрон-протон доведуваат до создавање на фотонските гама-зраци, тие тешко се насочуваат и се користат за потиснување. Во реакциите меѓу протоните и антипротоните, нивната енергија се претвора во релативистички неутрални и наелектризирани пиони. Неутралните пиони се распаѓаат веднаш (полуживот од 84 атосекунди) во високоенергетски фотони, но со наелектризираните пиони се распаѓаат поспоро (полуживот од 26 наносекунди) и може да биде отклонети магнетно за да се собие поттисок.

Се забележува дека наелектризираните пиони на крајот се распаѓаат во комбинација на неутрина (носејќи околи 22% од енергијата на наелектризираните пиони) и нестабилните наелектризирани миони (носејќи околу 78% од енергијата на наелектризираните пиони), по што мионите се распаѓаат во комбинација од електрони, позитрони и неутрони (споредено со мионско распаѓање; неутроните од ова распаѓање носат околу 2/3 од енергијата на мионите, што значи дека од оргиналните наелектризирани пиони, вкупната енергија којасе претвора во неутрина од еден или друг начин би била околу 0,22 + (2/3)⋅0,78 = 0,74).[64]

Оружја[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Антиматериско оружје.

Антиматеријата се разгледувала како можен активатор на нуклеарните оружја. [65]Главната препрека е потешкотијата за создавање на антиматеријата во доволно големи количини, и не постои доказ дека тоа некогаш ќе биде изводливо. [66] Сепак, воздухопловните сили на САД финансирале изучувања на антиматеријата во студената војна, и почнале да размислуваат зa негова можна примена во оружјата, не како активатор, туку како експлозив.[67]

Поврзано[уреди | уреди извор]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. Smidgen of Antimatter Surrounds Earth
  2. N. Fornengo; L. Maccione; A. Vittino (2013 г). Dark matter searches with cosmic antideuterons: status and perspectives. „Journal of Cosmology and Astroparticle Physics“ том  2013 (09): 031. doi:10.1088/1475-7516/2013/09/031. 
  3. K. Abe (2012 г). Search for Antihelium with the BESS-Polar Spectrometer. „Physical Review Letters“ том  108 (13): 131301. doi:10.1103/PhysRevLett.108.131301. Bibcode2012PhRvL.108m1301A. 
  4. David Tenenbaum, David, One step closer: UW-Madison scientists help explain scarcity of anti-matter, University of Wisconsin—Madison News, December 26, 2012
  5. H. Agakishiev (2011 г). Observation of the antimatter helium-4 nucleus. „Nature (journal)“ том  473 (7347): 353–356. doi:10.1038/nature10079. PMID 21516103. 
  6. K. Pearson (1891 г). Ether Squirts. „American Journal of Mathematics“ том  13 (4): 309–72. doi:10.2307/2369570. 
  7. H. Kragh (2002). Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century. Princeton University Press. стр. 5–6. ISBN 0-691-09552-3. 
  8. A. Schuster (1898 г). Potential Matter.—A Holiday Dream. „Nature“ том  58 (1503): 367. doi:10.1038/058367a0. Bibcode1898Natur..58..367S. 
  9. E. R. Harrison (2000-03-16). Cosmology: The Science of the Universe (2nd издание). Cambridge University Press. стр. 266, 433. ISBN 0-521-66148-X. http://books.google.com/?id=wzpKc3bZqDoC. 
  10. P. A. M. Dirac (1928 г). The Quantum Theory of the Electron. „Proceedings of the Royal Society A“ том  117 (778): 610–624. doi:10.1098/rspa.1928.0023. Bibcode1928RSPSA.117..610D. 
  11. M. Kaku; J. T. Thompson; Jennifer Trainer Thompson (1997). Beyond Einstein: The Cosmic Quest for the Theory of the Universe. Oxford University Press. стр. 179–180. ISBN 0-19-286196-4. 
  12. P. J. Stewart (2010 г). Charles Janet: Unrecognized genius of the periodic system. „Foundations of Chemistry“ том  12 (1): 5–15. doi:10.1007/s10698-008-9062-5. 
  13. Canetti, L., Drewes, M., and Shaposhnikov, M. (2012). Matter and antimatter in the universe. New J. Phys. 14 (9), 095012.
  14. E. Sather (1999 г). The Mystery of the Matter Asymmetry. „Beam Line (journal)“ том  26 (1): 31. http://www.slac.stanford.edu/pubs/beamline/26/1/26-1-sather.pdf. 
  15. „Integral discovers the galaxy's antimatter cloud is lopsided“. European Space Agency. 9 јануари 2008. архивирано од оригиналот на 18 јуни 2008. http://web.archive.org/web/20080618215031/http://www.esa.int/esaCP/SEMKTX2MDAF_index_0.html. конс. 24 мај 2008 г. 
  16. G. Weidenspointner (2008 г). An asymmetric distribution of positrons in the Galactic disk revealed by γ-rays. „Nature (journal)“ том  451 (7175): 159–162. doi:10.1038/nature06490. PMID 18185581. Bibcode2008Natur.451..159W. 
  17. Close, F. E. (2009-01-22). Antimatter. Oxford University Press US. стр. 114. ISBN 0-19-955016-6. 
  18. „Searching for Primordial Antimatter“. NASA. 30 октомври 2008. http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/08-160.html. конс. 18 јуни 2010 г. 
  19. „Antimatter caught streaming from thunderstorms on Earth“. BBC. 11 јануари 2011. архивирано од оригиналот на 12 јануари 2011. http://web.archive.org/web/20110112080623/http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-12158718. конс. 11 јануари 2011 г. 
  20. ScientificAmerican.com. „Rogue Antimatter Found in Thunderclouds“. http://www.scientificamerican.com/article/rogue-antimatter-found-in-thunderclouds. конс. 14 мај 2015 г. 
  21. Adriani, O.; Barbarino, G. C.; Bazilevskaya, G. A.; Bellotti, R.; Boezio, M.; Bogomolov, E. A.; Bongi, M.; Bonvicini, V.; и др. (2011 г). The Discovery of Geomagnetically Trapped Cosmic-Ray Antiprotons. „The Astrophysical Journal Letters“ том  737 (2): L29. doi:10.1088/2041-8205/737/2/L29. Bibcode2011ApJ...737L..29A. 
  22. Than, Ker. „Antimatter Found Orbiting Earth—A First“, National Geographic Society, 10 август 2011 (конс. 12 август 2011 г).
  23. „What's the Matter with Antimatter?“. NASA. 29 мај 2000. архивирано од оригиналот на 4 јуни 2008. http://web.archive.org/web/20080604155823/http://science.nasa.gov/headlines/y2000/ast29may_1m.htm. конс. 24 мај 2008 г. 
  24. Serpico, Pasquale D. "Astrophysical models for the origin of the positron "excess"." Astroparticle Physics 39 (2012): 2-11.
  25. L. Accardo (18 септември 2014 г). High Statistics Measurement of the Positron Fraction in Primary Cosmic Rays of 0.5–500 GeV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station. „Physical Review Letters“ том  113: 121101. doi:10.1103/PhysRevLett.113.121101. Bibcode2014PhRvL.113l1101A. http://ams.nasa.gov/Documents/AMS_Publications/PhysRevLett.113.121101.pdf. 
  26. Schirber, Michael. „Synopsis: More Dark Matter Hints from Cosmic Rays?“. American Physical Society. http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.113.121102. конс. 21 септември 2014 г. 
  27. „New results from the Alpha Magnetic$Spectrometer on the International Space Station“. http://ams.nasa.gov/Documents/AMS_Publications/ams_new_results_-_18.09.2014.pdf. конс. 21 септември 2014 г. 
  28. Aguilar, M.; Alberti, G.; Alpat, B.; Alvino, A.; Ambrosi, G.; Andeen, K.; Anderhub, H.; Arruda, L.; и др. (2013 г). First Result from the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station: Precision Measurement of the Positron Fraction in Primary Cosmic Rays of 0.5–350 GeV. „Physical Review Letters“ том  110 (14): 141102. doi:10.1103/PhysRevLett.110.141102. Bibcode2013PhRvL.110n1102A. 
  29. Moskalenko, I. V.; Strong, A. W.; Ormes, J. F; Potgieter, M. S. (јануари 2002 г). Secondary antiprotons and propagation of cosmic rays in the Galaxy and heliosphere. „The Astrophysical Journal“ том  565 (1): 280–296. doi:10.1086/324402. Bibcode2002ApJ...565..280M. http://iopscience.iop.org/0004-637X/565/1/280. 
  30. AMS Collaboration; Aguilar, M.; Alcaraz, J.; Allaby, J.; Alpat, B.; Ambrosi, G.; Anderhub, H.; Ao, L.; и др. (август 2002 г). The Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) on the International Space Station: Part I – results from the test flight on the space shuttle. „Physics Reports“ том  366 (6): 331–405. doi:10.1016/S0370-1573(02)00013-3. Bibcode2002PhR...366..331A. 
  31. Lawrence Livermore National Laboratory (3 ноември 2008). "Billions of particles of anti-matter created in laboratory". Соопштение за печат.  конс. 19 ноември 2008 г
  32. „Laser creates billions of antimatter particles“. Cosmos Magazine. 19 ноември 2008. архивирано од оригиналот на 22 мај 2009. http://web.archive.org/web/20090522151227/http://www.cosmosmagazine.com/news/2345/laser-creates-billions-particles-antimatter. конс. 1 јули 2009 г. 
  33. „All Nobel Prizes in Physics“. http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/. 
  34. „Breaking Through: A Century of Physics at Berkeley, 1868–1968“. Regents of the University of California. 2006. архивирано од оригиналот на 18 ноември 2010. http://www.webcitation.org/5uKnE8I45. конс. 18 ноември 2010 г. 
  35. Massam, T; Muller, Th.; Righini, B.; Schneegans, M.; Zichichi, A. (1965 г). Experimental observation of antideuteron production. „Il Nuovo Cimento“ том  39: 10–14. doi:10.1007/BF02814251. Bibcode1965NCimS..39...10M. 
  36. Dorfan, D. E; Eades, J.; Lederman, L. M.; Lee, W.; Ting, C. C. (јуни 1965 г). Observation of Antideuterons. „Phys. Rev. Lett.“ том  14 (24): 1003–1006. doi:10.1103/PhysRevLett.14.1003. Bibcode1965PhRvL..14.1003D. 
  37. Gabrielse, Gerald, and Hartmut Kalinowsky. The production and study of cold antihydrogen. No. SPSLC-I-211. 1996.
  38. M. Amoretti (2002 г). Production and detection of cold antihydrogen atoms. „Nature (journal)“ том  419 (6906): 456–9. doi:10.1038/nature01096. PMID 12368849. Bibcode2002Natur.419..456A. 
  39. G. Gabrielse (2002 г). Background-free observation of cold antihydrogen with field ionization analysis of its states. „Physical Review Letters“ том  89 (21): 213401. doi:10.1103/PhysRevLett.89.213401. PMID 12443407. Bibcode2002PhRvL..89u3401G. 
  40. J. H. Malmberg; J. S. deGrassie (1975 г). Properties of a nonneutral plasma. „Physical Review Letters“ том  35 (9): 577–580. doi:10.1103/PhysRevLett.35.577. Bibcode1975PhRvL..35..577M. 
  41. G. Gabrielse (1989 г). Cooling and slowing of trapped antiprotons below 100 meV. „Physical Review Letters“ том  63 (13): 1360–1363. doi:10.1103/PhysRevLett.63.1360. Bibcode1989PhRvL..63.1360G. 
  42. C. M. Surko; R. G. Greaves (2004 г). Emerging science and technology of antimatter plasmas and trap-based beams. „Physics of Plasmas“ том  11 (5): 2333. doi:10.1063/1.1651487. Bibcode2004PhPl...11.2333S. 
  43. D. E. Pritchard; Heinz, T.; Shen, Y. (1983 г). Cooling neutral atoms in a magnetic trap for precision spectroscopy. „Physical Review Letters“ том  51 (21): 1983–1986. doi:10.1103/PhysRevLett.51.1983. Bibcode1983PhRvL..51.1983T. 
  44. Andresen; Ashkezari, M. D.; Baquero-Ruiz, M.; Bertsche, W.; Bowe, P. D.; Butler, E.; Cesar, C. L.; Chapman, S.; и др. (2010 г). Trapped antihydrogen. „Nature (journal)“ том  468 (7324): 673–676. doi:10.1038/nature09610. PMID 21085118. Bibcode2010Natur.468..673A. 
  45. „Antimatter atoms produced and trapped at CERN“. CERN. 17 ноември 2010. http://public.web.cern.ch/press/pressreleases/Releases2010/PR22.10E.html. конс. 20 јануари 2011 г. 
  46. ALPHA Collaboration (2011 г). Confinement of antihydrogen for 1000 seconds. „Nature Physics“ том  7 (7): 558–564. doi:10.1038/nphys2025. Bibcode2011NatPh...7..558A. 
  47. ALPHA Collaboration (2011 г). Confinement of antihydrogen for 1,000 seconds. „Nature Physics (journal)“ том  7 (7): 558–564. doi:10.1038/nphys2025. Bibcode2011NatPh...7..558T. 
  48. Amole, C.; Ashkezari, M. D.; Baquero-Ruiz, M.; Bertsche, W.; Bowe, P. D.; Butler, E.; Capra, A.; Cesar, C. L.; и др. (2012 г). Resonant quantum transitions in trapped antihydrogen atoms. „Nature“ том  483 (7390): 439–443. doi:10.1038/nature10942. PMID 22398451. Bibcode2012Natur.483..439A. 
  49. N. Madsen (2010 г). Cold antihydrogen: a new frontier in fundamental physics. „Philosophical Transactions of the Royal Society A“ том  368 (1924): 3671–82. doi:10.1098/rsta.2010.0026. PMID 20603376. Bibcode2010RSPTA.368.3671M. http://rsta.royalsocietypublishing.org/content/368/1924/3671.full. 
  50. Y.M. Antipov (1974 г). Observation of antihelium3 (in Russian). „Yad. Fiz.“ том  12: 311. 
  51. R. Arsenescu (2003 г). Antihelium-3 production in lead–lead collisions at 158 A GeV/c'. „New Journal of Physics“ том  5: 1. doi:10.1088/1367-2630/5/1/301. Bibcode2003NJPh....5....1A. 
  52. H. Agakishiev (2011). Observation of the antimatter helium-4 nucleus. „arXiv:1103.3312“. 
  53. Blaum, Klaus, Mark G. Raizen, and Wolfgang Quint. "An experimental test of the weak equivalence principle for antihydrogen at the future FLAIR facility." International Journal of Modern Physics: Conference Series. Vol. 30. The Authors, 2014.
  54. http://www.economist.com/node/18802932 The Economist. Antimatter of Fact. 9 June 2011
  55. 55,0 55,1 „Reaching for the stars: Scientists examine using antimatter and fusion to propel future spacecraft“. NASA. 12 април 1999. http://science.nasa.gov/newhome/headlines/prop12apr99_1.htm. конс. 11 јуни 2010 г. „Antimatter is the most expensive substance on Earth“ 
  56. B. Steigerwald (14 март 2006). „New and Improved Antimatter Spaceship for Mars Missions“. NASA. http://www.nasa.gov/exploration/home/antimatter_spaceship.html. конс. 11 јуни 2010 г. „"A rough estimate to produce the 10 milligrams of positrons needed for a human Mars mission is about 250 million dollars using technology that is currently under development," said Smith.“ 
  57. „Antimatter Questions & Answers“. CERN. 2001. архивирано од оригиналот на 21 април 2008. http://web.archive.org/web/20080421220420/http://livefromcern.web.cern.ch/livefromcern/antimatter/FAQ1.html. конс. 24 мај 2008 г. 
  58. http://www.ctbto.org/nuclear-testing/history-of-nuclear-testing/manhattan-project/
  59. J. Bickford. „Extraction of Antiparticles Concentrated in Planetary Magnetic Fields“. NASA. http://www.niac.usra.edu/files/studies/abstracts/1071Bickford.pdf. конс. 24 мај 2008 г. 
  60. „Antiproton portable traps and medical applications“. http://www.engr.psu.edu/antimatter/Papers/pbar_med.pdf. 
  61. G. R. Schmidt (1999). „Antimatter Production for Near-Term Propulsion Applications“. Nuclear Physics and High-Energy Physics. Marshall Space Flight Center, NASA. http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19990100915. конс. 14 декември 2012 г. 
  62. (compared to the formation of water at 1.56×107 J/kg, for example)
  63. M. G. Sowerby. „§4.7 Nuclear fission and fusion, and neutron interactions“. Kaye & Laby: Table of Physical & Chemical Constants. National Physical Laboratory. http://www.kayelaby.npl.co.uk/atomic_and_nuclear_physics/4_7/4_7_1.html. конс. 18 јуни 2010 г. 
  64. S. K. Borowski (1987). „Comparison of Fusion/Antiproton Propulsion systems“. NASA Technical Memorandum 107030. NASA. стр. 5–6 (pp. 6–7 of pdf). архивирано од оригиналот на 28 мај 2008. http://web.archive.org/web/20080528030524/http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/1996/TM-107030.pdf. конс. 24 мај 2008 г. 
  65. Page discussing the possibility of using antimatter as a trigger for a thermonuclear explosion
  66. Paper discussing the number of antiprotons required to ignite a thermonuclear weapon.
  67. "Air Force pursuing antimatter weapons: Program was touted publicly, then came official gag order"

Додатна литература[уреди | уреди извор]

Надворешни врски[уреди | уреди извор]