Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с Темной материей .
Для использования в других целях, см Антиматерия (значения) .

Антивещество
PositronDiscovery.jpg
Устройства
Античастицы
Использует
Тела
Люди
Современная физика

Динамика многообразия : уравнения Шредингера и Клейна – Гордона.
Учредители
Макс Планк  · Альберт Эйнштейн  · Нильс Бор  · Макс Борн  · Вернер Гейзенберг  · Эрвин Шредингер  · Паскуаль Джордан  · Вольфганг Паули  · Поль Дирак  · Эрнест Резерфорд  · Луи де Бройль  · Сатьендра Нат Боз
Концепции
Топология  · Пространство  · Время  · Энергия  · Материя  · Случайность работы · Информация · Энтропия · Разумный свет · Частица · Волна
     
   
ветви
Прикладная  · Экспериментальная  · Теоретическая
математическая  · Философия физики
Квантовая механика ( Квантовая теория поля  · Квантовая информация  · Квантовые вычисления )
Электромагнетизм  ·
Слабое взаимодействие  · Электрослабое взаимодействие
Сильное взаимодействие
Атомная  · Частица  · Ядерная
атомная, молекулярная и оптическая
Конденсированная материя  · Статистические
сложные системы  · Нелинейная динамика  · Биофизика,
нейрофизика
Физика плазмы
Специальная теория относительности  · Общая теория относительности
Астрофизика  · Космология
Теории гравитации
Квантовая гравитация  · Теория всего
Ученые
Виттен  · Рентген  · Беккерель  · Лоренц  · Планка  · кюри  · Вена  · Склодовская-Кюри  · Зоммерфельд  · Rutherford  · дерново  · Оннес  · Эйнштейна  · Wilczek  · рождения  · Вейль  · Бор  · Шредингер  · дебройлевская  · Лауэ  · Bose  · Комптон  · Pauli  · Walton  · Ферми  · Ван - дер - Ваальса  · Гейзенберга  · Дайсон  · зеемановская  · Мозли  · Гильберта  · Гедель  · Джордан  · Дирака  · Вигнера  · Хокинг  · PW Андерсон  · Леметр  · Томсон  · Пуанкаре  · Уилер  · Пенроуза  · Милликен  · Намбу  · фон Неймана  · Хиггс  · Hahn  · Фейнман  · Ян  · Ли  · Ленард  · Салам  · 'т Хофт  · Белл  · Гелл-Манн  · Дж. Дж. Томсон  · Раман  · Брэгг  · Бардин  · Шокли  · Чедвик  · Лоуренс  · Цайлингер  · Гоудсмит  · Уленбек
Категории
► Современная физика
  • v
  • т
  • е

В современной физике , антиматерия определяются как материи , которая состоит из античастиц (или «партнеров») соответствующих частиц «обычного» вещества. Незначительное количество античастиц генерируется ежедневно на ускорителях частиц - общее производство составило всего несколько нанограммов [1] (нг) - и в естественных процессах, таких как столкновения космических лучей и некоторые типы радиоактивного распада , но только небольшая часть из них успешно были связаны в экспериментах, чтобы образовать антиатомы. Нет макроскопических количество антивещества когда-либо собиралось из-за чрезвычайной стоимости и сложности производства и обращения.

Теоретически частица и ее античастица (например, протон и антипротон ) имеют одинаковую массу , но противоположный электрический заряд и другие различия в квантовых числах . Например, протон имеет положительный заряд, а антипротон - отрицательный.

Столкновение между любой частицей и ее партнером -античастицей приводит к их взаимной аннигиляции , в результате чего возникают различные пропорции интенсивных фотонов ( гамма-лучи ), нейтрино и иногда менее массивные пары частица-античастица. Большая часть полной энергии аннигиляции возникает в виде ионизирующего излучения . Если присутствует окружающее вещество, энергия этого излучения будет поглощена и преобразована в другие формы энергии, такие как тепло или свет. Количество выделяемой энергии обычно пропорционально общей массе столкнувшегося вещества и антивещества в соответствии с известным уравнением эквивалентности массы и энергии E= mc 2 . [2]

Частицы антивещества связываются друг с другом, образуя антивещество, точно так же, как обычные частицы связываются, образуя нормальную материю. Например, позитрон (античастица электрона ) и антипротон (античастица протона) могут образовывать антиводородный атом. В ядрах из антигелий были искусственно, хотя и с трудом, и являются наиболее сложными анти-ядер до сих пор наблюдается. [3] Физические принципы указывают на то, что возможны сложные атомные ядра антивещества, а также антиатомы, соответствующие известным химическим элементам.

Есть веские доказательства того, что наблюдаемая Вселенная почти полностью состоит из обычной материи, а не из равной смеси материи и антивещества. [4] Эта асимметрия вещества и антивещества в видимой Вселенной - одна из больших нерешенных проблем физики . [5] Процесс развития этого неравенства между частицами материи и антивещества называется бариогенезом .

Воспроизвести медиа
Видео, показывающее, как ученые использовали детектор гамма-излучения космического гамма-телескопа Ферми для обнаружения вспышек антивещества от гроз

Определения [ править ]

Частицы антивещества можно определить по их отрицательному барионному числу или лептонному числу , в то время как «нормальные» (не антивещественные) частицы вещества имеют положительное барионное или лептонное число. [6] [7] Эти два класса частиц являются античастичными партнерами друг друга. « Позитрон » - это антивещественный эквивалент « электрона ». [8]

Французский термин противопоказаны поверхность земли привело к аббревиатуру «CT» и научной фантастики термин «seetee», [9] , который используется в таких романах , как Seetee корабль . [10]

Концептуальная история [ править ]

Идея отрицательной материи появляется в прошлых теориях материи, от которых сейчас отказались. Используя некогда популярную вихревую теорию гравитации , возможность материи с отрицательной гравитацией обсуждал Уильям Хикс в 1880-х годах. Между 1880-ми и 1890-ми годами Карл Пирсон предположил существование «брызг» [11] и стоков потока эфира . Брызги представляли обычную материю, а раковины - негативную материю. Теория Пирсона требовала четвертого измерения для эфира, из которого и внутрь. [12]

Термин антивещество был впервые использован Артуром Шустером в двух довольно причудливых письмах в Nature в 1898 году [13], в которых он ввел этот термин. Он выдвинул гипотезу об антиатомах, а также о всей солнечной системе из антивещества и обсудил возможность уничтожения друг друга вещества и антивещества. Идеи Шустера не были серьезным теоретическим предложением, просто предположением, и, как и предыдущие идеи, отличались от современной концепции антивещества тем, что обладали отрицательной гравитацией . [14]

Современная теория антиматерии началась в 1928 году с бумагой [15] по Дираком . Дирак понял , что его релятивистская версия от волнового уравнения Шредингера для электронов предсказала возможность antielectrons . Они были открыты Карлом Д. Андерсоном в 1932 году и названы позитронами ( портмоне «положительного электрона»). Хотя сам Дирак не использовал термин антивещество, его использование естественно следует из антиэлектронов, антипротонов и т. Д. [16] Полная периодическая таблица антивещества была предусмотрена Чарльзом Джане в 1929 году [17].

Интерпретация Фейнмана-Штюкельберг утверждает , что антивещество и античастицы регулярные частицы , путешествующие назад во времени. [18]

Обозначение [ править ]

Один из способов обозначить античастицу - добавить полосу над символом частицы. Например, протон и антипротон обозначаются как
п
 и
п
, соответственно. То же правило применяется, если рассматривать частицу по ее составляющим компонентам. Протон состоит изты
ты
d кварков , поэтому антипротон должен образовываться изты
ты
d антикварки . Другое соглашение - различать частицы по положительному и отрицательному электрическому заряду . Таким образом, электрон и позитрон обозначаются просто как
е-
 и
е+
соответственно. Однако во избежание путаницы эти два соглашения никогда не смешиваются.

Свойства [ править ]

Предполагаемые антигравитационные свойства антивещества в настоящее время проверяются в эксперименте AEGIS в ЦЕРНе. [19] Антивещество, вступая в контакт с материей, аннигилирует обоих, оставляя после себя чистую энергию. [20] Необходимы исследования для изучения возможных гравитационных эффектов между веществом и антивеществом, а также между антивеществом и антивеществом. Однако исследования трудно учитывать, когда эти двое встречаются, они аннигилируют, наряду с текущими трудностями захвата и удержания антивещества.

Есть веские теоретические причины полагать, что, помимо того факта, что античастицы имеют разные знаки на всех зарядах (например, электрические и барионные заряды), материя и антивещество имеют совершенно одинаковые свойства. [21] [22] Это означает, что частица и соответствующая ей античастица должны иметь идентичные массы и время распада (если они нестабильны). Это также означает, что, например, звезда, состоящая из антивещества («антизвезда»), будет светить так же, как обычная звезда. [23] Эта идея была проверена экспериментально в 2016 году в эксперименте ALPHA , который измерял переход между двумя низкоэнергетическими состояниями антиводорода.. Результаты, идентичные результатам для водорода, подтвердили применимость квантовой механики к антивеществу. [24] [25]

Происхождение и асимметрия [ править ]

Смотрите также: бариогенез

Похоже, что большая часть вещества, наблюдаемого с Земли, состоит из вещества, а не из антивещества. Если бы области пространства с преобладанием антивещества существовали, гамма-лучи, образующиеся в реакциях аннигиляции вдоль границы между областями материи и антивещества, можно было бы обнаружить. [26]

Античастицы создаются повсюду во Вселенной, где происходят столкновения частиц высоких энергий. Космические лучи высокой энергии, воздействующие на атмосферу Земли (или любое другое вещество в Солнечной системе ), производят мизерные количества античастиц в образующихся струях частиц , которые немедленно аннигилируют при контакте с близлежащим веществом. Они могут так же быть получены в таких регионах , как центр в Млечном Пути и других галактик, где происходят очень энергичный небесных событий ( в основном взаимодействия релятивистских струй с межзвездной средой). Присутствие образовавшегося антивещества обнаруживается двумя гамма-лучами, возникающими каждый раз, когда позитроны аннигилируют с соседним веществом. Частота и длина волны гамма - лучей показывают , что каждый несет 511  кэВ энергии (то есть, масса покоя из электрона , умноженное на с 2 ).

Замечания Европейского космического агентства «s INTEGRAL спутник может объяснить происхождение гигантского облака антиматерии , окружающей галактический центр. Наблюдения показывают, что облако асимметрично и соответствует образцу рентгеновских двойных систем (двойных звездных систем, содержащих черные дыры или нейтронные звезды), в основном на одной стороне галактического центра. Хотя механизм до конца не изучен, он, вероятно, связан с образованием электрон-позитронных пар, поскольку обычное вещество приобретает кинетическую энергию при падении в остаток звезды . [27] [28]

Антивещество может существовать в относительно больших количествах в далеких галактиках из-за космической инфляции в изначальное время Вселенной. Ожидается, что галактики на основе антивещества, если они существуют, будут иметь такой же химический состав, спектры поглощения и излучения , что и галактики с нормальной материей, а их астрономические объекты будут идентичны с точки зрения наблюдений, что затрудняет их различение. [29] НАСА пытается определить, существуют ли такие галактики, ища рентгеновские и гамма-сигнатуры событий аннигиляции в сталкивающихся сверхскоплениях . [30]

В октябре 2017 года ученые, работающие над экспериментом BASE в ЦЕРНе, сообщили об измерении магнитного момента антипротона с точностью до 1,5 частей на миллиард. [31] [32] Это согласуется с наиболее точным измерением магнитного момента протона (также сделанным BASE в 2014 году), которое поддерживает гипотезу CPT-симметрии . Это измерение представляет собой первый случай, когда свойство антивещества известно более точно, чем эквивалентное свойство материи.

Квантовая интерферометрия антивещества была впервые продемонстрирована в лаборатории L-NESS Р. Феррагута в Комо (Италия) группой под руководством М. Джаммарчи. [33]

Естественное производство [ править ]

Основная статья: Позитронное излучение

Позитроны образуются естественным образом в результате β + -распада природных радиоактивных изотопов (например, калия-40 ) и при взаимодействии гамма-квантов (испускаемых радиоактивными ядрами) с веществом. Антинейтрино еще один вид античастицы , созданного естественной радиоактивности (бета - распада). Множество различных видов античастиц также производятся космическими лучами (и содержатся в них) . В январе 2011 года исследование Американского астрономического общества обнаружило антивещество (позитроны), возникающее над грозовыми облаками; Позитроны образуются в земных гамма-вспышках, создаваемых электронами, ускоренными сильными электрическими полями в облаках. [34][35] Модуль PAMELA также обнаружил, что антипротоны существуют в поясах Ван Аллена вокруг Земли. [36] [37]

Античастицы также образуются в любой среде с достаточно высокой температурой (средняя энергия частиц выше порога образования пар ). Предполагается, что в период бариогенезиса, когда Вселенная была чрезвычайно горячей и плотной, материя и антивещество непрерывно производились и уничтожались. Наличие оставшегося вещества и отсутствие обнаруживаемого оставшегося антивещества [38] называется барионной асимметрией . Точный механизм, вызвавший эту асимметрию во время бариогенеза, остается нерешенной проблемой. Одним из необходимых условий этой асимметрии является нарушение CP-симметрии , экспериментально обнаруженное при слабом взаимодействии .

Недавние наблюдения показывают, что черные дыры и нейтронные звезды производят огромное количество позитронно-электронной плазмы через струи. [39] [40]

Наблюдение в космических лучах [ править ]

Основная статья: Космический луч

Спутниковые эксперименты показали наличие позитронов и нескольких антипротонов в первичных космических лучах, что составляет менее 1% частиц в первичных космических лучах. Это антивещество не может быть полностью создано в результате Большого взрыва, но вместо этого считается, что оно образовалось в результате циклических процессов при высоких энергиях. Например, в пульсарах могут образовываться электронно-позитронные пары., поскольку цикл вращения намагниченной нейтронной звезды срывает электрон-позитронные пары с поверхности звезды. При этом антивещество образует ветер, который врезается в выбросы родительской сверхновой. Это выветривание происходит, когда «холодный, намагниченный релятивистский ветер, запущенный звездой, ударяет в нерелятивистски расширяющийся выброс, при ударе образуется система ударных волн: внешняя волна распространяется в выбросе, а обратная ударная волна распространяется обратно к звезде. . " [41] Первый выброс вещества во внешней ударной волне и второй - образование антивещества в обратной ударной волне - это шаги в цикле космической погоды.

Предварительные результаты действующего в настоящее время альфа-магнитного спектрометра ( AMS-02 ) на борту Международной космической станции показывают, что позитроны в космических лучах прибывают без направления и с энергиями в диапазоне от 10 ГэВ до 250 ГэВ. В сентябре 2014 г. новые результаты с почти вдвое большим объемом данных были представлены в докладе в ЦЕРН и опубликованы в Physical Review Letters. [42] [43]Сообщалось о новом измерении доли позитронов до 500 ГэВ, показывающем, что доля позитронов достигает максимума около 16% от общего числа электрон + позитронных событий при энергии 275-32 ГэВ. При более высоких энергиях, до 500 ГэВ, соотношение позитронов и электронов снова начинает падать. Абсолютный поток позитронов также начинает падать до 500 ГэВ, но достигает пика при энергиях, намного превышающих энергии электронов, которые достигают максимума около 10 ГэВ. [44] Было высказано предположение, что эти результаты интерпретации связаны с рождением позитронов в событиях аннигиляции массивных частиц темной материи . [45]

Антипротоны космических лучей также имеют гораздо более высокую энергию, чем их аналоги из нормальной материи (протоны). Они прибывают на Землю с характерным максимумом энергии 2 ГэВ, что указывает на их образование в процессе, принципиально отличном от протонов космических лучей, которые в среднем имеют только одну шестую энергии. [46]

Продолжаются поиски более крупных ядер антивещества, таких как ядра антигелия (то есть анти-альфа-частицы) в космических лучах. Обнаружение природного антигелия может означать существование больших структур антивещества, таких как антизвезда. Прототип AMS-02, получивший обозначение AMS-01 , был запущен в космос на борту космического корабля " Дискавери" на STS-91 в июне 1998 года. Не обнаружив никакого антигелия , AMS-01 установил верхний предел 1,1 × 10 - 6 для отношения потоков антигелия к гелию . [47]В декабре 2016 года AMS-02 показал, что он обнаружил несколько сигналов, согласующихся с ядрами антигелия среди нескольких миллиардов ядер гелия. Результат еще предстоит проверить, и в настоящее время команда пытается исключить заражение. [48]

Искусственное производство [ править ]

Позитроны [ править ]

Основная статья: Позитрон

В ноябре 2008 г. сообщалось [49], что позитроны были произведены Ливерморской национальной лабораторией Лоуренса в большем количестве, чем при любом предыдущем процессе синтеза. Лазера доставил электроны через золотую мишень ядра , в результате чего входящих электронов испускать энергию квантовкоторый распался и на материю, и на антивещество. Позитроны обнаруживались с большей скоростью и с большей плотностью, чем когда-либо ранее обнаруживались в лаборатории. В предыдущих экспериментах было получено меньшее количество позитронов с использованием лазеров и мишеней толщиной с бумага; Новое моделирование показало, что короткие всплески сверхмощных лазеров и миллиметровое золото являются гораздо более эффективным источником. [50]

Антипротоны, антинейтроны и антинуклеи [ править ]

Основные статьи: Антипротон и антинейтрон

Существование антипротона было экспериментально подтверждено в 1955 году Калифорнийским университетом, физиками Беркли Эмилио Сегре и Оуэном Чемберленом , за что они были удостоены Нобелевской премии по физике 1959 года . [51] Антипротон состоит из двух верхних антикварков и одного нижнего антикварка (тытыd). Все измеренные свойства антипротона соответствуют соответствующим свойствам протона, за исключением того, что антипротон имеет электрический заряд и магнитный момент, противоположные протону. Вскоре после этого, в 1956 году, антинейтрон был обнаружен в протон-протонных столкновениях на Беватроне ( Национальная лаборатория Лоуренса Беркли ) Брюсом Корком и его коллегами. [52]

Помимо антибарионов были созданы антиядра , состоящие из многократно связанных антипротонов и антинейтронов. Обычно они производятся при энергиях, слишком высоких для образования атомов антивещества (со связанными позитронами вместо электронов). В 1965 году группа исследователей во главе с Антонино Зичичи сообщила о получении ядер антидейтерия на протонном синхротроне в ЦЕРНе . [53] Примерно в то же время группа американских физиков в Синхротроне с переменным градиентом в Брукхейвенской национальной лаборатории сообщила о наблюдениях ядер антидейтерия . [54]

Атомы антиводорода [ править ]

Основная статья: Антиводород

В 1995 году ЦЕРН объявил, что успешно создал девять горячих атомов антиводорода, реализовав концепцию SLAC / Fermilab во время эксперимента PS210 . Эксперимент проводился с использованием низкоэнергетического антипротонного кольца (LEAR) под руководством Уолтера Оелерта и Марио Макри. [55]Вскоре Фермилаб подтвердил выводы ЦЕРН, произведя на своих объектах около 100 атомов антиводорода. Атомы антиводорода, созданные во время PS210 и последующих экспериментов (как в ЦЕРНе, так и в Фермилабе), были чрезвычайно энергичными и не подходили для изучения. Чтобы разрешить это препятствие и лучше понять антиводород, в конце 1990-х годов были сформированы две коллаборации, а именно ATHENA и ATRAP .

В 1999 году ЦЕРН активировал антипротонный замедлитель , устройство, способное замедлять антипротоны от3500  МэВ в5,3 МэВ  - все еще слишком "горячо", чтобы производить эффективный для исследований антиводород, но это огромный шаг вперед. В конце 2002 года проект ATHENA объявил, что они создали первый в мире «холодный» антиводород. [56] Вскоре после этого проект ATRAP представил аналогичные результаты. [57] Антипротоны, использованные в этих экспериментах, охлаждались, замедляя их с помощью антипротонного замедлителя, пропуская их через тонкий лист фольги и, наконец, улавливая их ловушкой Пеннинга-Мальмберга . [58] В целом процесс охлаждения работоспособен, но крайне неэффективен; примерно 25 миллионов антипротонов покидают антипротонный замедлитель и примерно 25 000 попадают в ловушку Пеннинга – Мальмберга, что составляет примерно1/1000 или 0,1% от первоначальной суммы.

Когда антипротоны изначально захвачены, они все еще горячие. Для дальнейшего охлаждения они смешиваются в электронной плазме. Электроны в этой плазме охлаждаются циклотронным излучением, а затем сочувственно охлаждают антипротоны посредством кулоновских столкновений. В конце концов, электроны удаляются приложением кратковременных электрических полей, оставляя антипротоны с энергией меньше100  мэВ . [59] Пока антипротоны охлаждаются в первой ловушке, небольшое облако позитронов захватывается радиоактивным натрием в позитронном аккумуляторе Сурко. [60] Это облако затем снова захватывается второй ловушкой рядом с антипротонами. Манипуляции с электродами-ловушками затем направляют антипротоны в позитронную плазму, где некоторые из них объединяются с антипротонами с образованием антиводорода. На этот нейтральный антиводород не влияют электрические и магнитные поля, используемые для улавливания заряженных позитронов и антипротонов, и в течение нескольких микросекунд антиводород ударяется о стенки ловушки, где он аннигилирует. Таким образом были созданы несколько сотен миллионов атомов антиводорода.

В 2005 году ATHENA распалась, и некоторые из бывших участников (вместе с другими) сформировали ALPHA Collaboration , которая также базируется в ЦЕРНе. Конечной целью этой деятельности является проверка СРТ - симметрии путем сравнения атомных спектров из водорода и антиводорода (см водорода спектральные серии ). [61]

В 2016 году был построен новый антипротонный замедлитель и охладитель под названием ELENA (Extra Low ENergy Antiproton decelerator). Он забирает антипротоны из антипротонного замедлителя и охлаждает их до 90 кэВ, что достаточно «холодно» для изучения. Эта машина работает, используя высокую энергию и ускоряя частицы внутри камеры. За секунду можно уловить более сотни антипротонов, что является огромным улучшением, но для создания нанограмма антивещества все равно потребуется несколько тысяч лет .

Большинство востребованных высокоточных тестов свойств антиводорода могло быть выполнено только в том случае, если антиводород был захвачен, то есть удерживался на месте в течение относительно долгого времени. Хотя атомы антиводорода электрически нейтральны, спины составляющих их частиц создают магнитный момент . Эти магнитные моменты могут взаимодействовать с неоднородным магнитным полем; некоторые из атомов антиводорода могут быть притянуты до магнитного минимума. Такой минимум может быть создан комбинацией зеркальных и мультипольных полей. [62] Антиводород может быть захвачен такой ловушкой с магнитным минимумом (минимум B); в ноябре 2010 года коллаборация ALPHA объявила, что они захватили таким образом 38 атомов антиводорода примерно на шестую долю секунды. [63][64] Это был первый случай захвата нейтрального антивещества.

26 апреля 2011 года ALPHA объявила, что они захватили 309 атомов антиводорода, некоторые на срок до 1000 секунд (около 17 минут). Это было дольше, чем когда-либо ранее задерживалось нейтральное антивещество. [65] ALPHA использовала эти захваченные атомы для начала исследования спектральных свойств антиводорода. [66]

Самый большой ограничивающий фактор в крупномасштабном производстве антивещества - наличие антипротонов. Согласно последним данным, опубликованным ЦЕРНом, при полной эксплуатации их установки способны производить десять миллионов антипротонов в минуту. [67] Если предположить 100% -ное превращение антипротонов в антиводород, потребуется 100 миллиардов лет, чтобы произвести 1 грамм или 1 моль антиводорода (приблизительно6,02 × 10 23 атомов антиводорода).

Антигелий [ править ]

Ядра антигелия-3 (3
Он
) были впервые обнаружены в 1970-х годах в экспериментах по столкновению протонов с ядрами в Институте физики высоких энергий группой Ю. Прокошкина (Подмосковный Протвино, СССР) [68], а затем созданы в экспериментах по столкновению ядер с ядрами. [69] Ядро-ядерные столкновения производят антиъядра в результате слияния антипротонов и антинейтронов, образующихся в этих реакциях. В 2011 году детектор STAR сообщил о наблюдении искусственно созданных ядер антигелия-4 (анти-альфа-частиц) (4
Он
) от таких столкновений. [70]

Сохранение [ править ]

Антивещество не может храниться в контейнере из обычного вещества, потому что антивещество реагирует с любым веществом, которого касается, аннигилируя само себя и равное количество контейнера. Антивещество в виде заряженных частиц может удерживаться комбинацией электрического и магнитного полей в устройстве, называемом ловушкой Пеннинга . Однако это устройство не может содержать антивещество, состоящее из незаряженных частиц, для чего используются атомные ловушки . В частности, такая ловушка может использовать дипольный момент ( электрический или магнитный ) захваченных частиц. В высоком вакуумечастицы вещества или антивещества могут быть захвачены и охлаждены слегка нерезонансным лазерным излучением с использованием магнитооптической ловушки или магнитной ловушки . Мелкие частицы также можно суспендировать с помощью оптического пинцета с помощью сильно сфокусированного лазерного луча. [71]

В 2011 году ученым из ЦЕРН удалось сохранить антиводород примерно на 17 минут. [72] Рекорд по хранению античастиц в настоящее время установлен в эксперименте TRAP в ЦЕРНе: антипротоны содержались в ловушке Пеннинга в течение 405 дней. [73] В 2018 году было внесено предложение о разработке технологии сдерживания, достаточно продвинутой, чтобы удерживать миллиард антипротонов в портативном устройстве, которое будет отправлено в другую лабораторию для дальнейших экспериментов. [74]

Стоимость [ править ]

Ученые утверждают, что антивещество - самый дорогостоящий материал для производства. [75] В 2006 году Джеральд Смит оценил, что 250 миллионов долларов могут произвести 10 миллиграммов позитронов [76] (что эквивалентно 25 миллиардам долларов за грамм); в 1999 году НАСА дало цифру в 62,5 триллиона долларов за грамм антиводорода. [75] Это связано с тем, что производство затруднено (в реакциях в ускорителях частиц образуется очень мало антипротонов) и потому, что существует более высокий спрос на другие виды использования ускорителей частиц . По данным CERN, производство около 1 миллиардной грамма (количество, используемое до сих пор для столкновений частиц и античастиц) стоило несколько сотен миллионов швейцарских франков . [77]Для сравнения: для создания первого атомного оружия стоимость Манхэттенского проекта оценивалась в 23 миллиарда долларов с учетом инфляции в 2007 году [78].

Несколько исследований, финансируемых Институтом перспективных концепций НАСА , изучают возможность использования магнитных совков для сбора антивещества, которое естественным образом встречается в поясе Ван Аллена Земли и, в конечном итоге, в поясах газовых гигантов, таких как Юпитер , как мы надеемся. по более низкой цене за грамм. [79]

Использует [ редактировать ]

Медицинский [ править ]

Реакции материя-антивещество находят практическое применение в медицинской визуализации, такой как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ). В положительной бете - распаде , А нуклид теряет избыточный положительный заряд, испуская позитрон (в том же случае, протон становится нейтронами и нейтрино также выделяется). Нуклиды с избыточным положительным зарядом легко производятся в циклотроне и широко используются в медицине. В лабораторных экспериментах также было показано, что антипротоны могут лечить определенные виды рака, аналогичный метод, который в настоящее время используется для ионной (протонной) терапии. [80]

Топливо [ править ]

Изолированное и сохраненное антивещество может быть использовано в качестве топлива для межпланетных или межзвездных путешествий [81] как часть катализированной антивеществом ядерной импульсной двигательной установки или другой ракеты на антивеществе . Поскольку плотность энергии антивещества выше, чем у обычного топлива, космический корабль, работающий на антивеществе, будет иметь более высокое отношение тяги к массе, чем обычный космический корабль.

Если бы столкновения вещества и антивещества приводили только к испусканию фотонов , вся масса покоя частиц была бы преобразована в кинетическую энергию . Энергия на единицу массы (9 × 10 16  Дж / кг ) примерно на 10 порядков больше, чем химическая энергия , [82] и примерно на 3 порядка больше, чем ядерная потенциальная энергия, которая может быть высвобождена сегодня с помощью ядерного деления (примерно200 МэВ на реакцию деления [83] или8 × 10 13  Дж / кг ) и примерно на 2 порядка больше, чем наилучшие возможные результаты, ожидаемые от термоядерного синтеза (около6,3 · 10 14  Дж / кг для протон-протонной цепочки ). Реакция1  кг антивещества с1 кг материи произвел бы1,8 × 10 17  Дж (180 петаджоулей) энергии (по формуле эквивалентности массы и энергии E = mc 2 ), или приблизительный эквивалент 43 мегатонн в тротиловом эквиваленте, что немного меньше, чем мощность 27 000 кг Царь-бомбы , самой крупной термоядерное оружие когда-либо взорвалось.

Не вся эта энергия может быть использована какой-либо реалистичной двигательной установкой из-за природы продуктов аннигиляции. В то время как электрон-позитронные реакции приводят к образованию гамма-квантов, их трудно направить и использовать для тяги. В реакциях между протонами и антипротонами их энергия в основном преобразуется в релятивистские нейтральные и заряженные пионы . В нейтральные пионы распадаются почти мгновенно (со временем жизни 85 аттосекунды ) в высокоэнергетических фотонов, но заряженные пионы распадаются более медленно (со временем жизни 26 наносекунд) и могут быть отклонены магнитным для создания тяги .

Заряженные пионы в конечном итоге распадаются на комбинацию нейтрино (несущих около 22% энергии заряженных пионов) и нестабильных заряженных мюонов (несущих около 78% энергии заряженных пионов), а затем мюоны распадаются на комбинацию электронов, позитронов. и нейтрино (сравните с распадом мюона ; нейтрино от этого распада несут около 2/3 энергии мюонов, что означает, что из исходных заряженных пионов общая доля их энергии, преобразованная в нейтрино тем или иным путем, будет примерно 0,22 + (2/3) 0,78 = 0,74 ). [84]

Оружие [ править ]

Основная статья: Антивещественное оружие

Антивещество рассматривалось как спусковой механизм для ядерного оружия. [85] Основным препятствием является сложность производства антивещества в достаточно больших количествах, и нет никаких доказательств того, что это когда-либо будет осуществимо. [86] Тем не менее, ВВС США финансировали исследования физики антивещества во время холодной войны и начали рассматривать его возможное использование в оружии, не только в качестве спускового крючка, но и в качестве самого взрывчатого вещества. [87]

См. Также [ править ]

  • Космология Альфвена – Клейна
  • Комета антивещества
  • Гравитационное взаимодействие антивещества  - Теория гравитации на антивеществе

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Десять фактов об антивеществе, которые вы могли не знать" . журнал симметрии . Проверено 8 ноября 2018 .
  2. ^ "Smidgen антиматерии окружает Землю" . 11 августа 2011. Архивировано 26 сентября 2011 года.
  3. ^ Агакишиев, H .; и другие. (Сотрудничество STAR) (2011). «Наблюдение за ядром антивещества гелия-4». Природа . 473 (7347): 353–356. arXiv : 1103.3312 . Bibcode : 2011Natur.473..353S . DOI : 10,1038 / природа10079 . PMID 21516103 . S2CID 118484566 .  
  4. ^ Canetti, L .; и другие. (2012). «Материя и антивещество во Вселенной». New J. Phys . 14 (9): 095012. arXiv : 1204.4186 . Bibcode : 2012NJPh ... 14i5012C . DOI : 10.1088 / 1367-2630 / 14/9/095012 . S2CID 119233888 . 
  5. ↑ Тененбаум, Дэвид (28 декабря 2012 г.). «На шаг ближе: ученые UW-Madison помогают объяснить нехватку антивещества» . Университет Висконсина – Мэдисон Ньюс . Архивировано из оригинального 28 декабря 2012 года.
  6. ^ Цан, Ун Чан (2013). «Масса, материя, материализация, материальное происхождение и сохранение заряда». Международный журнал современной физики E . 22 (5): 1350027. Bibcode : 2013IJMPE..2250027T . DOI : 10.1142 / S0218301313500274 . Сохранение материи означает сохранение барионного числа A и лептонного числа L , A и L являются алгебраическими числами. Положительные A и L связаны с частицами материи, отрицательные A и Lсвязаны с частицами антивещества. Все известные взаимодействия сохраняют материю.
  7. Перейти ↑ Tsan, UC (2012). «Отрицательные числа и частицы антивещества». Международный журнал современной физики E . 21 (1): 1250005-1–1250005-23. Bibcode : 2012IJMPE..2150005T . DOI : 10.1142 / S021830131250005X . Антиматерии частицы характеризуются отрицательной барионного числа A и / или отрицательного лептонного числа L . Материализация и аннигиляция подчиняются законам A и L (связанных со всеми известными взаимодействиями).
  8. ^ Дирак, Поль AM (1965). Нобелевские лекции по физике (PDF) . 12 . Амстердам-Лондон-Нью-Йорк: Эльзевир. С. 320–325.
  9. ^ «Антивещество» . Энциклопедия научной фантастики .
  10. Перейти ↑ McCaffery, Larry (июль 1991 г.). «Интервью с Джеком Уильямсоном» . Научно-фантастические исследования . 18 (54). Архивировано 12 сентября 2006 года.
  11. ^ Пирсон, К. (1891). «Эфир брызжет». Американский журнал математики . 13 (4): 309–72. DOI : 10.2307 / 2369570 . JSTOR 2369570 . 
  12. ^ Краг, H. (2002). Квантовые поколения: история физики в двадцатом веке . Издательство Принстонского университета . С. 5–6. ISBN 978-0-691-09552-3.
  13. ^ Шустер, А. (1898). «Потенциальная материя - праздничная мечта» . Природа . 58 (1503): 367. Bibcode : 1898Natur..58..367S . DOI : 10.1038 / 058367a0 . S2CID 4046342 . 
  14. ↑ Harrison, ER (16 марта 2000 г.). Космология: Наука о Вселенной (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета . стр. 266, 433. ISBN 978-0-521-66148-5.
  15. ^ Дирак, PAM (1928). «Квантовая теория электрона» . Труды Королевского общества А . 117 (778): 610–624. Bibcode : 1928RSPSA.117..610D . DOI : 10.1098 / RSPA.1928.0023 . JSTOR 94981 . 
  16. ^ Каку, М .; Томпсон, Дж. Т. (1997). За пределами Эйнштейна: космические поиски теории Вселенной . Издательство Оксфордского университета . С. 179–180. ISBN 978-0-19-286196-2.
  17. Перейти ↑ Stewart, PJ (2010). «Чарльз Джанет: непризнанный гений периодической системы». Основы химии . 12 (1): 5–15. DOI : 10.1007 / s10698-008-9062-5 . С2ЦИД 171000209 .  
  18. ^ Canetti, L .; Drewes, M .; Шапошников, М. (2012). «Материя и антивещество во Вселенной». Новый журнал физики . 14 (9): 095012. arXiv : 1204.4186 . Bibcode : 2012NJPh ... 14i5012C . DOI : 10.1088 / 1367-2630 / 14/9/095012 . S2CID 119233888 . 
  19. ^ "AEGIS | ЦЕРН" . home.cern . Проверено 2 января 2021 года .
  20. ^ "Проблема асимметрии материи и антивещества | ЦЕРН" . home.cern . Дата обращения 1 июля 2020 .
  21. Перейти ↑ Dolgov, AD (2002). «Космологическая асимметрия материи-антивещества и антивещество во Вселенной». arXiv : hep-ph / 0211260 .
  22. ^ Это следствие теоремы CPT
  23. ↑ Как сказал Дирак в 1933 году. Вполне возможно, что для некоторых звезд дело обстоит наоборот: эти звезды состоят в основном из позитронов и отрицательных протонов. Фактически, может быть половина звезд каждого вида. Оба типа звезд будут иметь одинаковые спектры, и невозможно будет различить их существующими астрономическими методами. Дирак 1965 , стр. 325
  24. Перейти ↑ Castelvecchi, D. (19 декабря 2016 г.). «Эфемерные атомы антивещества, обнаруженные в ходе важных лазерных испытаний». Природа . DOI : 10.1038 / nature.2016.21193 . S2CID 125464517 . 
  25. ^ Ахмади, М; и другие. (19 декабря 2016 г.). «Наблюдение перехода 1S – 2S в захваченном антиводороде» . Природа . 541 (7638): 506–510. Bibcode : 2017Natur.541..506A . DOI : 10,1038 / природа21040 . PMID 28005057 . 
  26. ^ Сазер, Е. (1999). «Тайна асимметрии материи» (PDF) . Линия луча . 26 (1): 31.
  27. ^ «Интеграл обнаруживает, что облако антивещества галактики однобокое» . Европейское космическое агентство . 9 января 2008 года. Архивировано 18 июня 2008 года . Проверено 24 мая 2008 года .
  28. ^ Weidenspointner, G .; и другие. (2008). «Асимметричное распределение позитронов в диске Галактики, обнаруженное γ-лучами». Природа . 451 (7175): 159–162. Bibcode : 2008Natur.451..159W . DOI : 10,1038 / природа06490 . PMID 18185581 . S2CID 4333175 .   
  29. Перейти ↑ Close, FE (2009). Антивещество . Издательство Оксфордского университета. п. 114. ISBN 978-0-19-955016-6.
  30. ^ «В поисках изначального антивещества» . НАСА . 30 октября 2008 года. Архивировано 16 марта 2010 года . Проверено 18 июня 2010 года .
  31. ↑ Адамсон, А. (19 октября 2017 г.). «Вселенная на самом деле не должна существовать: Большой взрыв произвел равное количество материи и антивещества» . TechTimes.com . Архивировано 26 октября 2017 года . Проверено 26 октября 2017 года .
  32. ^ Сморра, C .; и другие. (20 октября 2017 г.). «Миллиардное измерение магнитного момента антипротона» . Природа . 550 (7676): 371–374. Bibcode : 2017Natur.550..371S . DOI : 10.1038 / nature24048 . PMID 29052625 . 
  33. ^ Сала, S .; Арига, А .; Ereditato, A .; Ferragut, R .; Giammarchi, M .; Leone, M .; Pistillo, C .; Скамполи, П. (2019). «Первая демонстрация волновой интерферометрии антивещества» . Наука продвигается . 5 (5): eaav7610. Bibcode : 2019SciA .... 5.7610S . DOI : 10.1126 / sciadv.aav7610 . PMC 6499593 . PMID 31058223 .  
  34. ^ "Антивещество поймано потоком от гроз на Земле" . BBC. 11 января 2011 года. Архивировано 12 января 2011 года . Проверено 11 января 2011 года .
  35. Перейти ↑ Castelvecchi, Davide (2015). «Разбойное антивещество найдено в грозовых облаках» . Scientific American . 521 (7551): 135. Bibcode : 2015Natur.521..135C . DOI : 10.1038 / 521135a . PMID 25971485 . Архивировано 14 мая 2015 года . Дата обращения 14 мая 2015 . 
  36. ^ Адриани, O .; и другие. (2011). «Открытие геомагнитно захваченных антипротонов космических лучей». Астрофизический журнал . 737 (2): L29. arXiv : 1107.4882 . Bibcode : 2011ApJ ... 737L..29A . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 737/2 / L29 .
  37. ^ Тан, Кер (10 августа 2011 г.). «Антивещество обнаружено на орбите Земли - впервые» . Национальное географическое общество . Архивировано 10 октября 2011 года . Проверено 12 августа 2011 года .
  38. ^ "Что случилось с антиматерией?" . НАСА . 29 мая 2000 года Архивировано из оригинала 4 июня 2008 года . Проверено 24 мая 2008 года .
  39. ^ Уордл, JFC; Хоман, округ Колумбия; Ojha, R .; Робертс, Д.Х. (1998). "Электрон-позитронные струи, связанные с квазаром 3C 279" (PDF) . Природа . 395 (6701): 457. Bibcode : 1998Natur.395..457W . DOI : 10,1038 / 26675 . ЛВП : 11603/17540 . S2CID 4413709 . Архивировано 4 апреля 2016 года (PDF) .  
  40. ^ «НАСА - Облако антиматерии, прослеженное до двойных звезд» . Архивировано 7 марта 2016 года.
  41. ^ Серпико, PD (декабрь 2012). «Астрофизические модели происхождения позитронного« избытка » ». Физика астрономических частиц . 39–40: 2–11. arXiv : 1108,4827 . Bibcode : 2012APh .... 39 .... 2S . DOI : 10.1016 / j.astropartphys.2011.08.007 . S2CID 59323641 . 
  42. ^ Accardo, L .; и другие. (Сотрудничество с AMS) (18 сентября 2014 г.). «Высокостатистическое измерение доли позитронов в первичных космических лучах 0,5–500 ГэВ с помощью альфа-магнитного спектрометра на Международной космической станции» (PDF) . Письма с физическим обзором . 113 (12): 121101. Bibcode : 2014PhRvL.113l1101A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.113.121101 . PMID 25279616 . Архивировано 17 октября 2014 года (PDF) .  
  43. ^ Ширбер, М. (2014). "Сводка: Космические лучи дают больше намеков на темную материю?" . Письма с физическим обзором . 113 (12): 121102. arXiv : 1701.07305 . Bibcode : 2014PhRvL.113l1102A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.113.121102 . ЛВП : 1721,1 / 90426 . PMID 25279617 . S2CID 2585508 .  
  44. ^ «Новые результаты альфа-магнитного спектрометра на Международной космической станции» (PDF) . AMS-02 в НАСА . Архивировано (PDF) из оригинала 23 сентября 2014 года . Проверено 21 сентября 2014 года .
  45. ^ Агилар, М .; и другие. (2013). «Первый результат альфа-магнитного спектрометра на Международной космической станции: прецизионное измерение доли позитронов в первичных космических лучах 0,5–350 ГэВ» . Письма с физическим обзором . 110 (14): 141102. Bibcode : 2013PhRvL.110n1102A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.110.141102 . PMID 25166975 . Архивировано 19 апреля 2017 года. 
  46. ↑ Москаленко, И.В. Сильный, AW; Ормес, Дж. Ф.; Potgieter, MS (январь 2002 г.). «Вторичные антипротоны и распространение космических лучей в Галактике и гелиосфере». Астрофизический журнал . 565 (1): 280–296. arXiv : astro-ph / 0106567 . Bibcode : 2002ApJ ... 565..280M . DOI : 10.1086 / 324402 . S2CID 5863020 . 
  47. ^ Агилар, М .; и другие. (Сотрудничество AMS) (август 2002 г.). «Альфа-магнитный спектрометр (AMS) на Международной космической станции: Часть I - результаты испытательного полета на космическом шаттле». Отчеты по физике . 366 (6): 331–405. Bibcode : 2002PhR ... 366..331A . DOI : 10.1016 / S0370-1573 (02) 00013-3 . ЛВП : 2078,1 / 72661 .
  48. ↑ Джошуа Сокол (апрель 2017 г.). «Гигантский космический магнит, возможно, захватил антигелий, что поднимает идею о затяжных резервуарах антивещества в космосе» . Наука . DOI : 10.1126 / science.aal1067 .
  49. ^ «Миллиарды частиц антивещества, созданные в лаборатории» (пресс-релиз). Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . 3 ноября 2008 . Проверено 19 ноября 2008 года .[ постоянная мертвая ссылка ]
  50. ^ «Лазер создает миллиарды частиц антиматерии» . Журнал "Космос" . 19 ноября 2008 года. Архивировано 22 мая 2009 года . Проверено 1 июля 2009 года .
  51. ^ «Все Нобелевские премии по физике» . Архивировано 23 июля 2010 года.
  52. ^ «Прорыв: век физики в Беркли, 1868–1968» . Регенты Калифорнийского университета . 2006. Архивировано 9 июля 2010 года . Проверено 18 ноября 2010 года .
  53. ^ Massam, T .; Muller, Th .; Righini, B .; Schneegans, M .; Зичичи, А. (1965). «Экспериментальное наблюдение образования антидейтрона». Il Nuovo Cimento . 39 (1): 10–14. Bibcode : 1965NCimS..39 ... 10M . DOI : 10.1007 / BF02814251 . S2CID 122952224 . 
  54. ^ Дорфан, Д. Э; Eades, J .; Ледерман, Л. М.; Lee, W .; Тинг, CC (июнь 1965 г.). «Наблюдение за антидейтронами». Письма с физическим обзором . 14 (24): 1003–1006. Bibcode : 1965PhRvL..14.1003D . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.14.1003 .
  55. ^ Габриэль, Джеральд; и другие. (Сотрудничество ATRAP) (1996). «Производство и изучение холодного антиводорода» (PDF) . ЦЕРН: 1-21. № SPSLC-I-211. Cite journal requires |journal= (help)
  56. ^ Amoretti, M .; и другие. (2002). «Производство и обнаружение холодных атомов антиводорода» . Природа . 419 (6906): 456–459. Bibcode : 2002Natur.419..456A . DOI : 10,1038 / природа01096 . PMID 12368849 . S2CID 4315273 .  
  57. ^ Gabrielse, G .; и другие. (2002). «Фоновое наблюдение холодного антиводорода с полевым ионизационным анализом его состояний» . Письма с физическим обзором . 89 (21): 213401. Bibcode : 2002PhRvL..89u3401G . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.89.213401 . PMID 12443407 . 
  58. ^ Мальмберг, JH; де Грасси, Дж. С. (1975). «Свойства ненейтральной плазмы». Письма с физическим обзором . 35 (9): 577–580. Bibcode : 1975PhRvL..35..577M . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.35.577 .
  59. ^ Gabrielse, G .; и другие. (1989). «Охлаждение и замедление захваченных антипротонов ниже 100 мэВ». Письма с физическим обзором . 63 (13): 1360–1363. Bibcode : 1989PhRvL..63.1360G . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.63.1360 . PMID 10040547 . 
  60. ^ Сурко, CM; Гривз, Р.Г. (2004). «Новые науки и технологии плазмы на антивеществе и пучков на основе ловушек». Физика плазмы . 11 (5): 2333. Полномочный код : 2004PhPl ... 11.2333S . DOI : 10.1063 / 1.1651487 .
  61. Перейти ↑ Madsen, N. (2010). «Холодный антиводород: новый рубеж в фундаментальной физике» . Философские труды Королевского общества А . 368 (1924): 3671–82. Bibcode : 2010RSPTA.368.3671M . DOI : 10,1098 / rsta.2010.0026 . PMID 20603376 . 
  62. ^ Pritchard, DE; Heinz, T .; Шен, Ю. (1983). «Охлаждение нейтральных атомов в магнитной ловушке для прецизионной спектроскопии». Письма с физическим обзором . 51 (21): 1983–1986. Bibcode : 1983PhRvL..51.1983T . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.51.1983 .
  63. ^ Андресен; и другие. (2010). «Захваченный антиводород». Природа . 468 (7324): 673–676. Bibcode : 2010Natur.468..673A . DOI : 10,1038 / природа09610 . PMID 21085118 . S2CID 2209534 .  
  64. ^ "Атомы антивещества произведены и захвачены в ЦЕРН" . ЦЕРН . 17 ноября 2010 года Архивировано из оригинала 23 января 2011 года . Проверено 20 января 2011 года .
  65. Перейти ↑ ALPHA Collaboration (2011). «Удержание антиводорода на 1000 секунд» . Физика природы . 7 (7): 558–564. arXiv : 1104.4982 . Bibcode : 2011NatPh ... 7..558A . DOI : 10.1038 / nphys2025 . S2CID 17151882 . 
  66. ^ Amole, C .; и другие. (2012). «Резонансные квантовые переходы в захваченных атомах антиводорода» (PDF) . Природа . 483 (7390): 439–443. Bibcode : 2012Natur.483..439A . DOI : 10,1038 / природа10942 . ЛВП : 11568/757495 . PMID 22398451 . S2CID 2321196 .   
  67. Перейти ↑ Madsen, N. (2010). «Холодный антиводород: новый рубеж в фундаментальной физике» . Философские труды Королевского общества А . 368 (1924): 3671–82. Bibcode : 2010RSPTA.368.3671M . DOI : 10,1098 / rsta.2010.0026 . PMID 20603376 . 
  68. ^ Антипов Ю.М.; и другие. (1974). «Наблюдение за антигелием3». Ядерная физика . 12 : 311.
  69. ^ Arsenescu, R .; и другие. (2003). «Образование антигелия-3 при столкновении свинца со свинцом при 158  А  ГэВ / c » . Новый журнал физики . 5 (1): 1. Bibcode : 2003NJPh .... 5 .... 1A . DOI : 10.1088 / 1367-2630 / 5/1/301 .
  70. ^ Агакишиев, H .; и другие. (2011). «Наблюдение за ядром антивещества гелия-4». Природа . 473 (7347): 353–356. arXiv : 1103.3312 . Bibcode : 2011Natur.473..353S . DOI : 10,1038 / природа10079 . PMID 21516103 . S2CID 118484566 .  
  71. ^ Blaum, K .; Райзен, MG; Куинт, W. (2014). «Экспериментальная проверка принципа слабой эквивалентности для антиводорода на будущей установке FLAIR». Международный журнал современной физики: Серия конференций . 30 : 1460264. Bibcode : 2014IJMPS..3060264B . DOI : 10.1142 / S2010194514602646 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-001A-152D-1 .
  72. ^ "Антивещество фактов" . Экономист . 9 июня 2011 года Архивировано из оригинала 17 февраля 2014 года.
  73. ^ Sellner, S .; Бесирли, М .; Бохман, М .; Borchert, MJ; Harrington, J .; Higuchi, T .; Mooser, A .; Nagahama, H .; Schneider, G .; Smorra, C .; Танака, Т .; Blaum, K .; Matsuda, Y .; Ospelkaus, C .; Квинт, Вт .; Walz, J .; Yamazaki, Y .; Ульмер, С. (2017). «Улучшенный предел времени жизни антипротона, измеряемый напрямую» . Новый журнал физики . 19 (8): 083023. Полномочный код : 2017NJPh ... 19h3023S . DOI : 10.1088 / 1367-2630 / aa7e73 . Проверено 13 сентября 2020 .
  74. ^ Гибни, Э. (2018). «Физики планируют первый выход антивещества - в фургоне». Природа . 554 (7693): 412–413. Bibcode : 2018Natur.554..412G . DOI : 10.1038 / d41586-018-02221-9 . PMID 29469122 . S2CID 4448531 .  
  75. ^ a b «Достижение звезд: ученые исследуют использование антивещества и термоядерного синтеза для приведения в движение космических кораблей будущего» . НАСА . 12 апреля 1999 года. Архивировано 12 июня 2010 года . Проверено 11 июня 2010 года . Антивещество - самое дорогое вещество на Земле
  76. ^ Steigerwald, B. (14 марта 2006). «Новый и улучшенный космический корабль на антивеществе для миссий на Марс» . НАСА . Архивировано 6 августа 2011 года . Проверено 11 июня 2010 года . «По приблизительной оценке, производство 10 миллиграммов позитронов, необходимых для полета человека на Марс, составляет около 250 миллионов долларов с использованием технологии, которая в настоящее время находится в стадии разработки», - сказал Смит.
  77. ^ "Антивещество Вопросы и ответы" . ЦЕРН . 2001. Архивировано из оригинала 21 апреля 2008 года . Проверено 24 мая 2008 года .
  78. ^ "Манхэттенский проект: Подготовительная комиссия ОДВЗЯИ" . Архивировано 22 декабря 2014 года.
  79. Перейти ↑ Bickford, J. (август 2007 г.). «Извлечение античастиц, сконцентрированных в магнитных полях планет» (PDF) . НАСА и лаборатория Дрейпера. Архивировано (PDF) из оригинала 23 июля 2008 года.
  80. ^ Льюис, РА; Смит, Джорджия; Хау, SD (1997). «Переносные антипротонные ловушки и медицинские приложения» (PDF) . Сверхтонкие взаимодействия . 109 (1–4): 155. Bibcode : 1997HyInt.109..155L . DOI : 10,1023 / A: 1012653416870 . S2CID 120402661 . Архивировано из оригинального (PDF) 22 августа 2011 года.  
  81. Перейти ↑ Schmidt, GR (1999). «Производство антивещества для краткосрочных двигателей» . Ядерная физика и физика высоких энергий . Центр космических полетов им. Маршалла, НАСА. Архивировано 11 марта 2014 года . Проверено 14 декабря 2012 года .
  82. ^ (по сравнению с образованием воды при1,56 × 10 7  Дж / кг , например)
  83. ^ Sowerby, MG "§4.7 Ядерное деление и синтез, и нейтронные взаимодействия" . Kaye & Laby: Таблица физических и химических констант . Национальная физическая лаборатория . Архивировано из оригинала 5 марта 2010 года . Проверено 18 июня 2010 года .
  84. Перейти ↑ Borowski, SK (1987). «Сравнение термоядерных / антипротонных силовых установок» (PDF) . Технический меморандум НАСА 107030 . НАСА . С. 5–6 (стр. 6–7 в pdf). AIAA – 87–1814. Архивировано из оригинального (PDF) 28 мая 2008 года . Проверено 24 мая 2008 года .
  85. ^ "Антивещественное оружие" . Архивировано 24 апреля 2013 года.
  86. ^ Gsponer, Андре; Хурни, Жан-Пьер (1987). «Физика синтеза антивещества и термоядерных взрывов». In Velarde, G .; Мингес, Э. (ред.). Труды Международной конференции по новым ядерно - энергетических систем, Мадрид, июнь / июль 1986 года . 4 . World Scientific . С. 66–169. arXiv : физика / 0507114 . Bibcode : 2005 физика ... 7114G .
  87. ^ «Военно-воздушные силы, преследующие оружие на основе антивещества / Программа была публично разрекламирована, затем последовал официальный приказ о замалчивании» . Архивировано 9 июня 2012 года.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Г. Фрейзер (18 мая 2000 г.). Антиматерия: абсолютное зеркало . Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-65252-0.
  • Шмидт, Г. Р.; Герриш, HP; Мартин, JJ; Смит, Джорджия; Мейер, К.Дж. «Производство антивещества для краткосрочных применений в двигательных установках» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 6 марта 2007 года.

Внешние ссылки [ править ]

  • Антивещество (физика) в Британской энциклопедии
  • Антивещество в наше время на BBC
  • Freeview Video 'Antimatter' от Vega Science Trust и BBC / OU
  • Веб-трансляции ЦЕРН (требуется RealPlayer)
  • Что такое антиматерия? (из раздела "Часто задаваемые вопросы" Центра исследований антивещества и вещества)
  • Тейлор, Аллен (2012). «Ангелы и демоны» . Новый ученый . ЦЕРН. 214 (2871): 31. Bibcode : 2012NewSc.214R..31T . DOI : 10.1016 / S0262-4079 (12) 61690-X . Архивировано из оригинального 27 марта 2014 года.FAQ от CERN с информацией об антивеществе, предназначенный для широкого читателя, опубликованный в ответ на вымышленное изображение антивещества в Angels & Demons
  • Антивещество в Ангелах и Демонах, ЦЕРН
  • Что такое прямое CP-нарушение?
  • Анимированная иллюстрация производства антиводорода в ЦЕРНе из Exploratorium .