Hvordan lages antimatter?

I oktober 1955 leste forsiden til New York Times: New Atom Particle Found;Betegnet et negativt proton.Selv om antielektroner, kjent som positroner), ble oppdaget mer enn to tiår tidligere, i 1932, beviste oppdagelsen av antiprotonet at hele ideen om antimateri ikke var en fluke, og at alle typer materie virkelig hadde onde tvillinger.Antimatter er en form for materie identisk med konvensjonell materie bortsett fra at det har en motsatt ladning, og utsletter kontakt med vanlig materie, og frigjør en mengde energi som bestemt av Einsteins berømt ligning, E ' MC ² .

Hele tiden av tidenPartikkelakseleratorer med høy energi ble startet spark i et forsøk på å oppdage antiprotonet.Helt siden oppdagelsen av positronen, mistenkte fysikere antiprotonet.De konstruerte syklotroner som sonderte gradvis høyere energier for å se om antiprotonene kunne bli funnet.

I 1954 bygde Nobelprisvinnende fysiker Earnest Lawrence Bevatron på Berkeley, California, en massiv partikkelakselerator som kunne kollidere sammen to protoner ved 6.2GeV (Giga-Electron-Volts), spådd å være det ideelle området for å skape antimaterie.Rundt 6,2 GeV og over kolliderer partikler med så store energier at nye materie skapes.Dette er en konsekvens av E ' MC ² mdash;Generer nok energi, og materieproduksjonen følger.Når ny sak er laget av ingenting, dannes det i like store mengder partikler og antipartikler.Et magnetfelt kan sifon av de negativt ladede antiprotonene, og de kan oppdages.Slik må antimaterien lages.

Mange år senere, på CERN på begynnelsen av 1990 -tallet, klarte forskere å lage de første Antiatoms Mdash;antihydrogen, spesifikt.Dette ble gjort ved å akselerere antiprotoner i relativistiske hastigheter ved siden av konvensjonelle atomer.I spesifikke tilfeller, når du passerer nær atomets kjerne, ville energien deres være tilstrekkelig til å tvinge opprettelsen av et elektron-antielektronpar.En gang i blant ville antielektronet deretter koble seg sammen med det forbipasserende antiprotonet, og skape et enkelt atom av antihydrogen.I 1995 bekreftet CERN at den med suksess hadde skapt ni antihydrogenatomer.Tiden med ekte antimatterproduksjon hadde begynt.

Dessverre er bruksområdene for produksjon av antimaterie begrenset.Det er skapt ved så enorme ineffektivitet at det å lage betydelige mengder ville tømme hele planeten strømforsyningen.Dette er grunnen til at vi har lite å frykte fra den hypotetiske opprettelsen av en antimatterbombe mdash;Teknologien er bare ikke levedyktig.I fremtiden kan antimaterie betraktes som en effektiv form for energilagring for lange interstellare turer.For praktisk talt alle applikasjoner vil batterier være overlegne, men for spesielle applikasjoner når du vil felle tonn energi på et lite rom, kan antimaterialen være tiltalende.