Știați că cea mai scumpă substanță din lume este antimateria? Conform cifrelor oficiale ale NASA, un miligram de pozitroni din această substanță rară valorează aproximativ 25 de milioane de dolari! În același timp, este greu de obținut antimaterie în condiții de laborator, datorită faptului că toate încercările anterioare de a crea o sursă unică de energie au eșuat. De ce? Se pare că răspunsul la această întrebare poate fi ascuns în particule foarte comune și în același timp misterioase - neutrinos.
Ce este antimateria?
În fizică, antimateria este pur și simplu „opusul” materiei. Ideea este că particulele de antimaterie au întotdeauna aceeași masă ca omologii lor, având în același timp proprietăți „inversate” oarecum diferite. Deci, protonii din materie au o sarcină pozitivă, iar antiprotonii au o încărcare negativă. Antimateria poate fi teoretic creată în laborator prin ciocnirea particulelor cu energie mare, cu toate acestea, aceste evenimente creează aproape întotdeauna părți egale atât din antimaterie cât și din materie, iar când două particule opuse intră în contact între ele, ambele sunt distruse într-un val puternic de energie pură.
Ceea ce încurcă fizicienii este că aproape tot ce există în univers, inclusiv oamenii, este format din materie, mai degrabă decât părți egale ale materiei și antimateriei. În căutarea unor idei care ar putea explica ceea ce împiedică universul nostru de a crea galaxii separate din antimaterie, cercetătorii au găsit unele dovezi conform cărora răspunsul poate fi ascuns în particule foarte comune, dar slab înțelese, cunoscute de omenire sub numele de neutrini.
Neutrinii pot interacționa în antimaterie?
Pentru a putea răspunde la întrebări despre natura antimateriei, o echipă de cercetători condusă de Christopher Moher a publicat recent rezultatele primului set de experimente care vizează studierea proprietăților neutrinilor. Așadar, conform planurilor oamenilor de știință, în viitorul apropiat poate fi efectuat un experiment special de neutrină din adâncimea de mare (DUNE) de către o persoană, care este crearea unei configurații experimentale pentru cercetarea științei neutrinilor și a fizicii particulelor.
Video promotional:
Pentru a înțelege natura interacțiunii neutrinilor și antimateriei, oamenii de știință intenționează să creeze un instrument subteran unic numit DUNE.
Pentru a putea răspunde la întrebări despre natura antimateriei, o echipă de cercetători condusă de Christopher Moher a publicat recent rezultatele primului set de experimente care vizează studierea proprietăților neutrinilor. Așadar, conform planurilor oamenilor de știință, în viitorul apropiat poate fi efectuat un experiment special de neutrină din adâncimea de mare (DUNE) de către o persoană, care este crearea unei configurații experimentale pentru cercetarea științei neutrinilor și a fizicii particulelor.
În prezent, bine-cunoscuți colizori de particule, cum ar fi Colibrul de Hadroni de la CERN, efectuează experimente pe quark - particule care „construiesc” protonii și neutronii nucleului atomic. Prin aceste experimente, s-au descoperit unele dovezi că materia și antimateria sunt într-adevăr simetrice. În același timp, experimentele pe leptoni - ușoare, care interacționează slab cu particulele de materie, sugerează că aceste particule ar putea explica mai complet asimetria universală a materiei standard și a antimateriei.
Problema studierii neutrinilor este că aceste particule minuscule interacționează rar cu alte particule. Găsirea acestor interacțiuni rare înseamnă că cercetătorii trebuie să studieze un număr mare de neutrini pe perioade lungi de timp. În plus, fluxul constant de muoni din interacțiunile de raze cosmice din atmosfera superioară poate îngreuna detectarea interacțiunilor deja rare.
Cercetătorii cred că pentru a rezolva o astfel de problemă care amenință studiul particulelor de neutrino, trebuie să coborâm aproximativ un kilometru și jumătate pe Pământ, construind mai mulți detectori de 10 tone și umplându-i din interior cu argon lichid. Imediat după aceea, oamenii de știință li se propune să lanseze un fascicul de neutrino în direcția instalației, care trebuie să fie realizat anterior într-un accelerator de particule din apropiere. Potrivit autorilor programului DUNE, această instalație va fi localizată până în 2022 la centrul de cercetare subteran Sanford, lângă Chicago și, poate, va putea ajuta în studiul proprietăților interacțiunii neutrinilor și antimateriei.
În ciuda faptului că studiul particulelor de neutrino poate dura mai mult de o duzină de ani, autorii sunt de părere că proiectul DUNE poate să nu răspundă numai la multe întrebări aparent insolubile din domeniul astrofizicii, matematicii și fizicii particulelor, dar poate conține chiar o cheie pentru înțelegere. despre cum și de ce noi și cu mine am putut apărea în Universul nostru. Dar acest lucru este deja interesant.
Daria Eletskaya
