Vedeli ste, že najdrahšou látkou na svete je antihmota? Podľa oficiálnych údajov agentúry NASA má miligram pozitrónov tejto vzácnej látky hodnotu približne 25 miliónov dolárov! Súčasne je ťažko možné získať antihmotu v laboratórnych podmienkach, pretože všetky predchádzajúce pokusy vytvoriť jedinečný zdroj energie zlyhali. Prečo? Zdá sa, že odpoveď na túto otázku môže byť skrytá vo veľmi bežných a záhadných časticiach - neutrínach.
Čo je antihmota?
Vo fyzike je antihmota jednoducho „opakom“hmoty. Ide o to, že častice antihmoty majú vždy rovnakú hmotnosť ako ich náprotivky, pričom majú trochu odlišné „invertované“vlastnosti. Takže protóny v látke majú kladný náboj a antiprotóny záporný náboj. Antihmota môže byť teoreticky vytvorená v laboratóriu zrážkou vysokoenergetických častíc, tieto udalosti však takmer vždy vytvárajú rovnaké časti antihmoty a hmoty, a keď sa dve protilahlé častice navzájom dostanú do styku, zničia sa silnou vlnou čistej energie.
Fyzikmi hádanky je, že takmer všetko vo vesmíre, vrátane ľudí, je vyrobené skôr z hmoty ako z rovnakých častí hmoty a antihmoty. Pri hľadaní nápadov, ktoré by mohli vysvetliť, čo bráni nášmu vesmíru vo vytváraní samostatných galaxií vyrobených z antihmoty, vedci našli nejaké dôkazy, že odpoveď sa môže skrývať vo veľmi bežných, ale zle chápaných časticiach, ktoré sú ľudstvu známe ako neutrína.
Môžu neutrína interagovať s antihmotou?
Tím vedcov, ktorý vedie Christopher Moher, nedávno uverejnil výsledky prvého súboru experimentov zameraných na štúdium vlastností neutrín, aby bolo možné zodpovedať otázky o povahe antihmoty. Podľa plánov vedcov teda vo veľmi blízkej budúcnosti môže osoba uskutočniť špeciálny experiment hlbokomorského neutrína (DUNE), čo je vytvorenie experimentálneho zariadenia na výskum neutrínovej vedy a fyziky častíc.
Propagačné video:
Aby vedci pochopili podstatu interakcie neutrín a antihmoty, vedci plánujú vytvoriť jedinečný podzemný nástroj s názvom DUNE.
Tím vedcov, ktorý vedie Christopher Moher, nedávno uverejnil výsledky prvého súboru experimentov zameraných na štúdium vlastností neutrín, aby bolo možné zodpovedať otázky o povahe antihmoty. Podľa plánov vedcov teda vo veľmi blízkej budúcnosti môže osoba uskutočniť špeciálny experiment hlbokomorského neutrína (DUNE), čo je vytvorenie experimentálneho zariadenia na výskum neutrínovej vedy a fyziky častíc.
V súčasnej dobe známe kolektory častíc, ako napríklad Veľký hadrónový urýchľovač v CERN, vykonávajú experimenty na kvarkoch - časticiach, ktoré „konštruujú“protóny a neutróny atómového jadra. Prostredníctvom týchto experimentov sa zistilo, že hmota a antihmota sú skutočne symetrické. Zároveň experimenty na leptón - svetlo, slabo interagujú s časticami hmoty, naznačujú, že tieto častice môžu lepšie vysvetliť univerzálnu asymetriu štandardných látok a antihmoty.
Problém so štúdiom neutrín spočíva v tom, že tieto malé častice zriedka interagujú s inými časticami. Nájsť tieto zriedkavé interakcie znamená, že vedci musia študovať veľké množstvo neutrín počas dlhého časového obdobia. Okrem toho konštantný tok miónov z interakcií kozmického žiarenia v hornej atmosfére môže sťažiť detekciu už tak zriedkavých interakcií.
Vedci sa domnievajú, že na vyriešenie problému, ktorý ohrozuje štúdium neutrínových častíc, musíme zostúpiť asi jeden a pol kilometra na Zem, postaviť niekoľko 10-tonových detektorov a naplniť ich zvnútra tekutým argónom. Ihneď potom sa vedcom navrhuje vypustiť neutrínový lúč v smere zariadenia, ktorý musí byť predtým vyrobený v neďalekom urýchľovači častíc. Podľa autorov programu DUNE bude táto inštalácia umiestnená do roku 2022 v podzemnom výskumnom centre v Sanforde neďaleko Chicaga a pravdepodobne bude schopná pomôcť pri štúdiu vlastností interakcie neutrín a antihmoty.
Napriek tomu, že štúdium neutrínových častíc môže trvať viac ako tucet rokov, autori sa domnievajú, že projekt DUNE môže nielen zodpovedať veľa zdanlivo nerozpustných otázok z oblasti astrofyziky, matematiky a fyziky častíc, ale môže obsahovať aj kľúč k porozumeniu. o tom, ako a prečo ste sa my a ja mohli objaviť v našom Vesmíre. Ale to je už vzrušujúce.
Daria Eletskaya