Forskare har räknat ut hur man skapar antimateria i laboratoriet

Som forskare rapporterar i tidskriften Nature innebär den nya tekniken användningen av två lasrar, vars

strålar kolliderar i rymden. På så sätt skapar forskare förhållanden nära dem som uppstår nära neutronstjärnor. På så sätt lyckas forskare omvandla ljus till materia och antimateria.

Som bekant är antimateria materia,bestående av antipartiklar - "spegelreflektioner" av ett antal elementarpartiklar som har samma spinn och massa, men som skiljer sig från varandra i tecknen på alla andra interaktionsegenskaper: elektrisk och färgladdning, baryon- och leptonkvanttal. Vissa partiklar, som fotonen, har inga antipartiklar eller, vad är detsamma, är antipartiklar mot sig själva.

Problemet är att instabiliteten hos antimateriastör svaret på många frågor om dess natur och egenskaper. Dessutom uppträder motsvarande partiklar vanligtvis under extrema förhållanden - som ett resultat av ett blixtnedslag nära neutronstjärnor, svarta hål eller i laboratorier av stor storlek och kraft, såsom Large Hadron Collider.

Tills den nya metoden blev experimentellBekräftelse. Virtuell simulering antyder dock att metoden fungerar även i ett relativt litet laboratorium. Den nya utrustningen inkluderar användning av två kraftfulla lasrar och ett plastblock, som genomborras av tunnlar med en diameter på flera mikrometer. Så snart lasrarna träffar målet accelererar de blockets elektronmoln och rusar mot varandra.

De simulerade bilderna visar hurplasmadensiteten (svartvitt) förändras när kraftfulla lasrar träffar den från båda sidor. Färgerna representerar de olika energierna av gammastrålarna som genereras av kollisionen.

Toma Tonchyan

En sådan kollision ger många gammastrålar,och på grund av de extremt smala kanalerna är det också troligt att fotoner kolliderar med varandra också. Detta orsakar i sin tur flöden av materia och antimateria, i synnerhet elektroner och deras motsvarighet till antimateria, positroner. Slutligen fokuserar riktade magnetfält positronerna i strålen och accelererar den, vilket ger otroligt hög energi.

Forskare säger den nya teknikenväldigt effektiv. Författarna är övertygade om att det potentiellt kan skapa 100 tusen gånger mer antimateria än vad det skulle vara möjligt med en enda laser. Dessutom kan lasereffekten vara relativt låg. I detta fall kommer energin från strålarna av antimateria att vara densamma som under jordens förhållanden uppnås endast i stora partikelacceleratorer.

Författarna till arbetet hävdar att teknologierna som gör det möjligt att implementera det redan finns på vissa anläggningar.

Studien publicerades i tidskriftenKommunikationsfysik.

Läs mer

Detaljerade bilder av galaxer närmast oss dök upp

För första gången i historien försvann 9 stjärnor på en halvtimme och återvände inte

Fysiker berättade vad som kommer att hända om månen närmar sig jorden