Gli scienziati hanno scoperto come creare antimateria in laboratorio

Как сообщают исследователи в журнале Nature, новая технология предусматривает использование двух лазеров, чьи

лучи сталкиваются в пространстве. Таким образом ученые создают условия близкие к тем, что возникают возле нейтронных звезд. Таким образом ученым удается преобразовать свет в материю и антиматерию.

Как известно, антиматерия — материя, состоящая из античастиц — «зеркальных отражений» ряда элементарных частиц, которые обладают одинаковыми спином и массой, но отличаются друг от друга знаками всех других характеристик взаимодействия: электрического и цветового заряда, барионного и лептонного квантовых чисел. Некоторые частицы, например фотон, не имеют античастиц или, что то же самое, являются античастицами по отношению к самим себе.

Il problema è che l'instabilità dell'antimateriainterferisce con la risposta a molte domande sulla sua natura e proprietà. Inoltre, le particelle corrispondenti di solito compaiono in condizioni estreme - a seguito di un fulmine, vicino a stelle di neutroni, buchi neri o in laboratori di grandi dimensioni e potenza, come il Large Hadron Collider.

Fino a quando il nuovo metodo non è diventato sperimentaleconferma. Tuttavia, la simulazione virtuale suggerisce che il metodo funzionerà anche in un laboratorio relativamente piccolo. La nuova attrezzatura include l'uso di due potenti laser e un blocco di plastica, che viene perforato da tunnel con un diametro di diversi micrometri. Non appena i laser colpiscono il bersaglio, accelerano le nuvole di elettroni del blocco e si precipitano l'uno verso l'altro.

Le immagini simulate mostrano comela densità del plasma (bianco e nero) cambia quando potenti laser lo colpiscono da entrambi i lati. I colori rappresentano le diverse energie dei raggi gamma generati dalla collisione.

Toma Tonchyan

Una collisione come questa produce molti raggi gamma,e a causa dei canali estremamente stretti, è più probabile che anche i fotoni entrino in collisione tra loro. Questo, a sua volta, provoca flussi di materia e antimateria, in particolare elettroni e il loro equivalente di antimateria, i positroni. Infine, i campi magnetici diretti focalizzano i positroni nel raggio e lo accelerano, impartendo un'energia incredibilmente elevata.

I ricercatori dicono che la nuova tecnologiamolto efficace. Gli autori sono fiduciosi che sia potenzialmente in grado di creare 100mila volte più antimateria di quanto sarebbe possibile con un singolo laser. Inoltre, la potenza del laser può essere relativamente bassa. In questo caso, l'energia dei raggi di antimateria sarà la stessa che nelle condizioni della Terra si ottiene solo in grandi acceleratori di particelle.

Gli autori del lavoro sostengono che le tecnologie che ne consentono l'implementazione esistono già presso alcune strutture.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivistaFisica delle comunicazioni.

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