|
Самое дорогое вещество на Земле
|
|
|
|
При умопомрачительной цене в 62 000 000 000 000 000 долларов (49 триллионов фунтов стерлингов) за один грамм это вещество, безусловно, является самым дорогим веществом на Земле.
|
|
|
|
Однако, даже если бы у вас были деньги, нигде во Вселенной не нашлось бы и грамма этого материала. В отличие от драгоценных камней или металлов, этот сверхредкий материал нельзя просто так выкопать из земли.
|
|
|
|
Вместо этого странное вещество должно быть собрано атом за атомом в процессе, который может занять миллиард лет, чтобы собрать одну десятую грамма.
|
|
|
|
Хотя это звучит как что-то из области научной фантастики, считается, что атомы антивещества являются самым ценным материалом на Земле.
|
|
|
|
Подобно злому близнецу обычной материи, антивещество является зеркальным отражением атомов и частиц, из которых состоит окружающая нас Вселенная.
|
|
|
|
Как и в фильме "Ангелы и демоны", когда материя и антивещество встречаются, они полностью аннигилируют друг с другом и высвобождают огромное количество энергии.
|
|
|
|
|
|
|
Это означает, что антивещество исчезает почти сразу же, как только его можно получить, что делает его хранение и изучение невероятно дорогостоящими.
|
|
|
|
Все атомы, протоны, нейтроны, электроны и субатомные частицы, из которых состоит наблюдаемая Вселенная, состоят из материи.
|
|
|
|
Но для каждого типа частиц материи существует версия антивещества, которая в точности такая же, за исключением того, что имеет противоположный электрический заряд.
|
|
|
|
Например, в то время как протоны материи имеют положительный заряд, антипротоны - отрицательный.
|
|
|
|
Эти античастицы могут быть собраны в антиатомы, антимолекулы и, теоретически, в целые планеты и галактики из антивещества, которые будут функционировать так же, как наша собственная.
|
|
|
|
В 1999 году ученый НАСА Гарольд Герриш подсчитал, что цена антивещества составляет 62,5 триллиона долларов, или 1,75 квадриллиона долларов за унцию, исходя из затрат энергии и предполагаемых производственных мощностей.
|
|
|
|
Хотя, по оценкам Джерриша, цена в конечном итоге снизится, более реалистичное понимание инженерных задач означает, что истинная цена может быть еще выше.
|
|
|
|
В интервью ABC News профессор Майкл Дозер, специалист по физике элементарных частиц из ЦЕРНа, сказал: "Мы производим такие малые количества антивещества, что даже если бы вы уничтожили все антивещество, которое мы производим в течение года, этого не хватило бы даже на то, чтобы вскипятить чашку чая.
|
|
|
|
"Одна сотая нанограмма [антивещества] стоит столько же, сколько один килограмм золота".
|
|
|
|
Таким образом, цена грамма составляет приблизительно 5,24 квадриллиона долларов (4,16 квадриллиона фунтов стерлингов).
|
|
|
|
Новая антиматерия создается постоянно, повсюду вокруг нас и даже внутри наших собственных тел.
|
|
|
|
При распаде радиоактивных веществ, таких как калий, образуются электрон и электрон антивещества, называемые позитронами.
|
|
|
|
Это означает, что банан, который особенно богат радиоактивным калием, генерирует примерно одну частицу антивещества каждый час.
|
|
|
|
Однако, поскольку эти частицы быстро аннигилируют с окружающей материей, это не очень помогает ученым, которые хотят ее изучать.
|
|
|
|
Чтобы получить антивещество по требованию, вам нужно заставить его существовать, сконцентрировав в одной точке столько энергии, чтобы оно фактически превратилось в материю.
|
|
|
|
В ЦЕРНЕ ученые используют огромные ускорители элементарных частиц, чтобы ускорить поток протонов и положительно заряженных частиц и направить их в иридиевый блок.
|
|
|
|
Примерно раз в миллион столкновений огромное количество энергии концентрируется в частице материи, и вместе с ней рождается двойник из антивещества.
|
|
|
|
Затем эти частицы тщательно отбираются в аппарат, называемый антипротонным замедлителем, который использует мощные магниты для концентрирования антивещества в поток, скорость которого составляет одну десятую скорости света.
|
|
|
|
Однако весь этот процесс потребляет невероятное количество энергии.
|
|
|
|
На ускорители элементарных частиц ЦЕРНА приходится около 90% ежегодных расходов исследовательского центра на электроэнергию мощностью 1250 гигаватт.
|
|
|
|
Для сравнения, Лондон, по оценкам, потребляет всего 37 800 гигаватт энергии в год.
|
|
|
|
Кроме того, в результате этого процесса образуется крайне малое количество антивещества, а ЦЕРН производит всего лишь нанограммы материала в год, что делает антивещество невероятно дорогим по весу.
|
|
|
|
Но создание антивещества - это еще не конец проблемы, поскольку антивещество будет уничтожено, если оно когда-либо вступит в контакт с обычной материей.
|
|
|
|
Чтобы предотвратить аннигиляцию вновь образовавшегося антивещества, его необходимо тщательно удерживать с помощью переохлажденных магнитов в условиях полного вакуума.
|
|
|
|
Текущий рекорд по хранению антивещества составляет 405 дней для отдельных частиц и всего 17 минут для полных антиатомов.
|
|
|
|
Исследователи из ЦЕРНа в настоящее время опробуют метод использования этих магнитных "бутылок" для транспортировки антивещества за пределы лаборатории, развозя его в фургоне по различным исследовательским центрам.
|
|
|
|
Однако в ходе недавнего испытания удалось переместить всего 70 протонов обычной материи, что не составило и нанограмма материала.
|
|
|
|
Учитывая все эти трудности, вы можете удивиться, почему ученые упорно продолжают создавать такое дорогое и непостоянное вещество.
|
|
|
|
Причина в том, что раскрытие тайн антивещества может помочь нам понять, почему Вселенная такая, какой мы ее видим сейчас.
|
|
|
|
В самом начале существования Вселенной ученые полагали, что и материя, и антивещество создавались в огромных количествах, нейтрализуя друг друга, пока во Вселенной не остались только остатки материи.
|
|
|
|
Но если бы материя и антивещество были созданы в равных количествах, то не было бы смысла в том, чтобы вообще оставалась какая-либо материя.
|
|
|
|
Это означает, что между материей и антивеществом может быть какое-то тонкое различие, которое означает, что они не полностью симметричны.
|
|
|
|
Или, если ученые не найдут разницы, возможно, нам просто посчастливилось жить в части Вселенной, насыщенной материей, в то время как целые области антиматерии скрыты где-то вне поля зрения.
|
|
|
|
Источник
|
