ANTIMATTER LÀ GÌ

     

Phản vật chất là cấu tạo từ chất của tè thuyết công nghệ viễn tưởng. Trong quyển sách và tập phim Thiên thần cùng Ác quỷ (Angels and Demons), gs Langdon nỗ lực cứu lấy thành phố Vatican trước một vụ nổ bom phản đồ vật chất. Phi thuyền vũ trụ Enterprise vào phim Star Trek sử dụng sức đẩy phân hủy vật dụng chất-phản vật hóa học để du hành nhanh hơn ánh sáng.

Bạn đang xem: Antimatter là gì

Bạn đã xem: Antimatter là gìBạn đang xem: Antimatter là gì

Phản vật hóa học cũng là làm từ chất liệu của thực tế. Các hạt phản trang bị chất đa số giống hệt cùng với đối hạt vật hóa học của chúng, ngoài là chúng mang năng lượng điện tích cùng spin trái dấu. Lúc phản vật chất gặp vật chất, chúng mau chóng hủy nhau thành năng lượng.

Trong lúc bom bội phản vật hóa học và phi thuyền thực hiện sức đẩy bội phản vật hóa học thì tất cả chút cường điệu, vẫn có không ít thực tế về phản đồ vật chất sẽ giúp khai sáng cho tế bào óc của bạn.


*

1. Lẽ ra phản vật chất đã hủy hết vật chất trong ngoài trái đất sau Vụ nổ Lớn

Theo lí thuyết Big Bang, vụ nổ béo đã tạo nên vật hóa học và bội nghịch vật chất với lượng ngang nhau. Lúc vật chất và phản trang bị chất gặp mặt nhau, chúng hủy nhau, chẳng giữ lại gì bên cạnh năng lượng. Vì chưng thế, trên nguyên tắc, lẽ ra chúng ta không tồn tại.

Nhưng bọn họ tồn tại. Và trong chừng mực mà những nhà đồ lí có thể nói được, lý do duy độc nhất là vì vì, vào phút chót, đã bao gồm thêm một hạt thiết bị chất trong mỗi tỉ cặp đồ chất-phản đồ dùng chất. Những nhà đồ gia dụng lí vẫn đã nỗ lực lý giải sự bất đối xứng này.

2. Bội phản vật chất ở gần chúng ta hơn bạn nghĩ

Những lượng nhỏ tuổi phản đồ dùng chất thường xuyên trút xuống Trái khu đất dưới dạng tia vũ trụ, các hạt tích điện cao tới từ vũ trụ. Các hạt bội phản vật hóa học này tiếp cận khí quyển của chúng ta ở tỉ trọng từ chưa tới một phân tử trên mét vuông đến rộng 100 phân tử trên mét vuông. Những nhà kỹ thuật đã quan sát thấy dẫn chứng của sự sinh chế tác phản vật hóa học phía trên các đám mây giông.

Nhưng những nguồn phản nghịch vật chất còn sống gần nhà bạn hơn. Chẳng hạn, chuối sinh ra phản vật dụng chất, hóa giải một positron – tương đương phản vật chất của electron – trong những khoảng 75 phút. Hiện tượng lạ này xảy ra vì trong chuối có chứa một lượng nhỏ potassium-40, một đồng vị có mặt trong tự nhiên của potassium (Kali). Khi potassium-40 phân hủy, thỉnh thoảng nó nhả ra một positron.

Cơ thể của bọn họ cũng gồm chứa potassium-40, nghĩa là các positron cũng được khung hình bạn phát ra. Phản nghịch vật hóa học phân hủy tức thời lúc tiếp xúc với đồ gia dụng chất, chính vì vậy các phân tử phản đồ chất này còn có thời gian sống siêu ngắn.

3. Con người chỉ tạo nên được hầu hết lượng nhỏ dại phản đồ dùng chất

Các phân bỏ phản đồ gia dụng chất-vật chất có tác dụng giải phóng năng lượng rất lớn. Một gam phản đồ gia dụng chất hoàn toàn có thể tạo ra một vụ nổ ngang khoảng với bom hạt nhân. Mặc dù nhiên, con fan chỉ mới có thể tạo ra đầy đủ lượng phản đồ vật chất hết sức ít ỏi.

Toàn bộ phản proton từng được tạo ra tại máy tốc độ hạt Tevatron ngơi nghỉ Fermilab cộng lại chỉ bao gồm 15 nano gam. Các phản proton được tạo nên tại CERN thì chừng 1 nano gam. Tại DESY nghỉ ngơi Đức, tính cho đến bây giờ có xấp xỉ 2 nano gam positron được tạo ra ra.

Nếu cho tổng thể phản vật chất mà con bạn từng tạo ra phân hủy cùng lúc, thì tích điện giải phóng chẳng đủ để đun một bóc trà.

Khó khăn nằm ở vị trí chỗ công dụng và giá thành sản xuất và lưu lại phản vật dụng chất. Chế tạo 1 gam phản đồ vật chất đòi hỏi năng lượng khoảng tầm 25 triệu tỉ kWh và tiêu tốn hơn một triệu tỉ đô la.


*

4. Tất cả cái gọi là bả phản vật dụng chất

Để nghiên cứu và phân tích phản đồ chất, bạn phải ngăn nó phân diệt với trang bị chất. Những nhà kỹ thuật đã tạo nên các phương pháp làm quá trình đó.

Các hạt phản vật chất mang điện như positron và phản proton rất có thể được giữ trong các dụng cụ gọi là bả Penning. Các cái bẫy này có thể ví như những cái máy gia tốc nhỏ dại xíu. Phía bên trong bẫy, những hạt chuyển động xoắn ốc xung quanh từ trường và điện trường phòng chúng va chạm tới thành bẫy.

Xem thêm: Nguyên Liệu Sản Xuất Thủy Tinh Được Làm Từ Gì? Nguyên Liệu Dùng Để Sản Xuất Thủy Tinh

5. Phản đồ vật chất có thể rơi lên

Các hạt phản vật chất và đồ gia dụng chất tất cả cùng cân nặng nhưng không giống nhau ở các đặc điểm như điện tích cùng spin. Mô hình chuẩn chỉnh dự đoán lực lôi kéo có tính năng như nhau lên vật hóa học và phản đồ chất; tuy nhiên, vấn đề đó chưa từng được hội chứng kiến. Những thí nghiệm như AEGIS, ALPHA với GBAR đã nỗ lực xác nhận dự đoán này.

Việc quan liêu sát công dụng của lực cuốn hút lên phản đồ vật chất rất khó như vấn đề ngắm một quả apple từ trên cây rơi xuống. Các thí nghiệm này phải giữ làm phản vật hóa học trong một chiếc bẫy và làm cho nó chậm rãi lại bằng cách làm rét nó xuống những nhiệt độ gần gần kề không độ giỏi đối. Và cũng chính vì lực lôi cuốn là lực yếu hèn nhất trong những lực cơ bản, cho nên những nhà thứ lí nên sử dụng những hạt phản vật hóa học trung hòa trong số thí nghiệm này nhằm tránh sự nhiễu loạn do lực năng lượng điện gây ra.

6. Phản vật chất được nghiên cứu và phân tích trong những máy tụt giảm hạt

Bạn từng nghe nói tới máy vận tốc hạt, nhưng bạn có biết còn tồn tại cái gọi là máy giảm tốc hạt không? CERN gồm một cỗ máy gọi là Máy tụt giảm Phản proton, một vòng trữ hoàn toàn có thể bắt duy trì và làm cho chậm những phản proton để nghiên cứu tính chất và hành trạng của chúng.

Trong các máy vận tốc tròn auto Va chạm Hadron Lớn, các hạt nhấn một cú hích năng lượng mỗi lần hoàn tất một vòng quay. Những máy giảm tốc chuyển động ngược lại; thay vì tăng năng lượng, các hạt dìm một cú hích ngược làm chậm tốc độ của chúng.

7. Neutrino rất có thể là phản phân tử của riêng chúng

Mỗi hạt vật hóa học và đối hạt phản vật chất của nó sẽ đem điện tích trái dấu, bắt buộc chúng thuận tiện phân biệt được. Những neutrino, đầy đủ hạt hầu hết không cân nặng và thảng hoặc khi tác động với vật chất, không tồn tại điện tích. Những nhà khoa học tin rằng chúng hoàn toàn có thể là các hạt Majorana, một chúng ta hạt giả thuyết là phản hạt riêng của chúng.

Các dự án công trình như dẫn chứng Majorana cùng EXO-200 có mục tiêu xác định xem các neutrino gồm là hạt Majorana xuất xắc không bằng phương pháp tìm kiếm một hành trạng hotline là phân rã beta kép không neutrino.

Một số phân tử nhân phóng xạ tự phân phát phân rã, giải phóng hai electron với hai neutrino. Nếu những neutrino là phản phân tử của riêng rẽ chúng, thì chúng sẽ phân hủy nhau sau phân tung beta kép, và các nhà kỹ thuật sẽ chỉ quan sát thấy các electron.

Việc search kiếm những neutrino Majorana hoàn toàn có thể giúp lý giải tại sao trường thọ sự bất đối xứng phản thiết bị chất-vật chất. Những nhà trang bị lí nêu mang thuyết rằng các neutrino Majorana có thể nặng hoặc nhẹ. Những neutrino dịu tồn tại hiện nay nay, còn các neutrino nặng nề chỉ trường tồn ngay sau Big Bang. Những neutrino Majorana nặng này phân diệt bất đối xứng, dẫn đến sự thừa một chút ít vật chất được cho phép vũ trụ của bọn họ tồn tại.


*

8. Bội phản vật hóa học được áp dụng trong y khoa

PET (Chiếu chụp positron) thực hiện hai positron để sinh sản ra ảnh phân giải cao của cơ thể. Các đồng vị phóng xạ phân phát xạ positron (giống như đồng vị xuất hiện trong quả chuối) được thêm với những hóa hóa học như glucose mà cơ thể sử dụng tự nhiên. Các chất này được tiêm vào máu, trong những số ấy chúng tự nhiên phân rã, giải hòa positron tới gặp mặt electron trong khung hình và phân hủy. Các phân bỏ đó tạo thành tia gamma được dùng làm dựng lại hình ảnh.

Các nhà công nghệ tại dự án công trình ACE ngơi nghỉ CERN đã phân tích phản vật chất với vai trò là 1 ứng cử viên tiềm năng để chữa bệnh ung thư. Những bác sĩ phát hiện rằng họ có thể chiếu xạ các khối u bằng các chùm hạt đang giải phóng năng lượng của bọn chúng sau khi an toàn đi qua mô khỏe mạnh. Sử dụng các phản proton bổ sung thêm một xung tích điện nữa. Kinh nghiệm tỏ ra kiến hiệu ở những tế bào chuột đồng, nhưng những nhà nghiên cứu chưa từng triển khai khảo nghiệm trên tế bào người.

9. Phản vật hóa học lẽ ra ngăn chúng ta tồn tại rất có thể vẫn đang ẩn nấp trong không gian

Một bí quyết mà các nhà khoa học theo đuổi nhằm mục đích giải việc bất đối xứng phản thứ chất-vật hóa học là tra cứu kiếm làm phản vật hóa học còn sót lại từ thời Big Bang.

Quang từ phổ kế Alpha (AMS) là một trong những máy dò hạt lắp bỏ lên Trạm Vũ trụ thế giới tìm kiếm các hạt này. AMS đựng từ trường làm cho bẻ cong đường đi của những hạt vũ trụ để phân tách vật chất khỏi phản thứ chất. Những detector của nó ước định với nhận dạng các hạt khi bọn chúng đi qua.

Các va đụng tia vũ trụ đầy đủ đặn sản sinh positron và phản proton, nhưng tỷ lệ tạo ra một nguyên tử phản bội helium là cực kỳ thấp chính vì nó yên cầu lượng năng lượng rất lớn. Điều này có nghĩa là việc quan gần cạnh thấy dù có một hạt nhân phản bội helium thôi cũng là bởi chứng mạnh mẽ cho sự mãi sau của một lượng lớn phản đồ gia dụng chất ở chỗ nào đó vào vũ trụ.

Xem thêm: Giảm Cân Có Nên Ăn Lòng Đỏ Trứng Gà Có Béo Không ? Giảm Cân Có Nên Ăn Lòng Đỏ Trứng

10. Con bạn thật sự đang nghiên cứu và phân tích cách khai quật nhiên liệu phản bội vật chất cho chiến thuyền vũ trụ

Rcnfinance)

Hiện nay chẳng có công nghệ sẵn tất cả nào nhằm sản xuất 1 loạt hay thu gom phản nghịch vật hóa học trong thể tích quan trọng cho ứng dụng này. Mặc dù nhiên, một số trong những ít nhà phân tích đã triển khai các nghiên cứu mô bỏng về mức độ đẩy và lưu lại phản vật chất. Vào số này còn có Ronan Keane tại Viện Hàn lâm Western Reserve cùng Wei-Ming Zhang tại Đại học Kent State, và Marc Weber cùng những đồng sự tại Đại học Washington. Một ngày làm sao đó, nếu chúng ta có thể tìm ra phương thức chế tạo hoặc thu gom các lượng to phản thứ chất, thì những phân tích của họ hoàn toàn có thể giúp sự du hành giữa các sao sử dụng sức đẩy phản vật dụng chất phát triển thành hiện thực.