Hoe wordt antimaterie gemaakt?

In oktober 1955 luidde de voorpagina van de New York Times: nieuw atoomdeeltje gevonden;Een negatief proton genoemd.Hoewel antielelektronen, bekend als positronen), meer dan twee decennia eerder werden ontdekt, in 1932, bewees de ontdekking van het antiproton dat het hele idee van antimaterie geen toevalstreffer was en dat alle soorten materie echt kwaadaardige tweelingen hadden.Antimatter is een vorm van materie die identiek is aan conventionele materie, behalve dat het een tegenovergestelde lading heeft, en vernietigt bij contact met gewone materie, waardoor een hoeveelheid energie wordt vrijgegeven zoals bepaald door de beroemde vergelijking van Einsteins, e ' mc ² .

Het gehele tijdperk vanHoge energie-deeltjesversnellers werd geschopt in een poging om het antiproton te ontdekken.Sinds de ontdekking van de positron, vermoedden natuurkundigen dat het antiproton bestond.Ze construeerden cyclotrons die geleidelijk hogere energieën onderzochten om te zien of de antiprotonen konden worden gevonden.

In 1954 bouwde de Nobelprijswinnende fysicus Earnest Lawrence de Bevatron in Berkeley, Californië, een massieve deeltjesversneller die twee protonen bij 6,2 kon binden op 6,2Gev (Giga-Electron-volt), naar verwachting het ideale bereik voor het creëren van antimaterie.Ongeveer 6.2 GeV en hoger, botsen deeltjes met zulke enorme energieën dat er nieuwe materie wordt gecreëerd.Dit is een gevolg van E ' MC ² mdash;Genereer voldoende energie en de materieproductie volgt.Wanneer nieuwe materie uit het niets is gemaakt, wordt deze gevormd in gelijke hoeveelheden deeltjes en antipartikelen.Een magnetisch veld kan de negatief geladen antiprotonen overhevelen en ze kunnen worden gedetecteerd.Dit is hoe antimaterie moet worden gemaakt.

Vele jaren later, in CERN in het begin van de jaren negentig, slaagden wetenschappers erin de eerste antiatomen te creëren mdash;antihydrogen, specifiek.Dit werd gedaan door antiprotonen te versnellen bij relativistische snelheden naast conventionele atomen.In specifieke gevallen, wanneer ze dicht bij de kern van het atoom passeren, zou hun energie voldoende zijn om het creëren van een elektronen-antielectronenpaar te dwingen.Af en toe zou het antielectron vervolgens koppelen met het passerende antiproton, waardoor een enkel atoom van antihydrogen ontstond.In 1995 bevestigde Cern dat het met succes negen antihydrogenatomen had gecreëerd.Het tijdperk van de echte antimaterieproductie was begonnen. Helaas zijn het gebruik voor de productie van antimaterie beperkt.Het is gecreëerd op zulke enorme inefficiënties dat het maken van substantiële hoeveelheden de volledige stroomvoorziening van de planeten zou aftappen.Daarom hebben we weinig te vrezen uit de hypothetische creatie van een antimaterie bom mdash;De technologie is gewoon niet haalbaar.In de verre toekomst kan antimaterie worden beschouwd als een efficiënte vorm van energieopslag voor lange interstellaire reizen.Voor praktisch elke toepassing zouden batterijen superieur zijn, maar voor speciale toepassingen wanneer u tonnen energie in een kleine ruimte wilt vangen, kan antimaterie aantrekkelijk zijn.