Просвещението
Дали неутриното не е личната си античастица?
Антиматерията е толкоз странна и непозната за нас, тъй че е обикновено да провокира любознанието ни. Представяме ви някои малко известни обстоятелства за нея.
Антиматерията е по-близо до вас, в сравнение с си мислите
Малки количества антиматерия непрекъснато падат върху Земята под формата на галактически лъчи, енергийни частици от космоса. Тези частици антивещество доближат нашата атмосфера с равнище една до 100 на квадратен метър. Има данни, че антиматерия се ражда по време на гръмотевични стихии ( “Необясними облаци от анти-електрони в гръмотевична стихия ”). Има и други източници на антиматерия, които са по-близо до нас. Бананите, да вземем за пример, създават антивещество, излъчвайки един позитрон (античастицата на електрона) един път на към 75 минути. Това е по този начин, тъй като бананите съдържат дребни количества калии-40, естествено срещащ се изотоп на калия. При разпада на калий-40 от време на време се отделя позитрон. Нашите тела също съдържат калий-40 и затова, би трябвало да излъчваме позитрони. Антиматерията се анихилира незабавно при контакт с материята, тъй че тези частици антиматерия не живеят доста дълго.
Антиматерията се изследва в забавители на частици
Вероятно сте чували за ускорители на частици, само че чували ли сте за забавители? В CERN се намира машина, наречена Antiproton Decelerator, в чийто пръстен се улавят и забавят антипротони, с цел да се проучат техните свойства и държания. В ускорителите като Големия адронен ускорител частиците получат енергиен подтик всякога, когато създадат обиколка по кръга. Забавителите работят в противоположна посока: вместо да форсират частиците, те ги тласкат в противоположна посока
Има клопки за антиматерия
За да изследват антиматерия, заобикаляйки анихилацията й с материята, учените са разкрили няколко метода по какъв начин да реализират това. Заредените частици антиматерия като позитрони и антипротони може да се съхраняват в по този начин наречените клопки на Пенинг. Те наподобяват дребни ускорители на частици. Вътре в тях частиците се движат по серпантина, до момента в който магнитни и електрически полета ги пазят от конфликт със стените на клопката. Капаните на Пенинг не работят за неутрални частици като антиводорода. Тъй като нямат заряд, тези частици не могат да бъдат лимитирани от електрически полета. Те се задържат в клопките на Йофе, които работят създавайки област от пространството, където магнитното поле става по-голямо във всички направления. Частици антиматерия остават в региона с най-слабо магнитно поле. Магнитното поле на Земята може да работи като капан за антиматерия. Антипротоните са в избрани региони към Земята – радиационните пояси на Ван Ален.
Антиматерията може да пада
Частиците материя и антиматерия имат една и съща маса, само че се разграничават по свойства, като да вземем за пример електрически заряд и спин. Стандартният модел предвижда, че гравитацията би трябвало да работят по един и същи метод и на материя, и на антиматерия, само че би трябвало да се следи, с цел да бъдем сигурни. Експерименти като AEGIS, ALPHA и GBAR работят по този въпрос. Да се следи гравитационния резултат върху антиматерията не е толкоз просто като да се следи по какъв начин пада ябълка от дървото. Тези опити изискват запазването на антиматерия в капан или забавянето й посредством изстудяване до температури малко над безспорната нула. И защото гравитацията е най-слабата от фундаменталните физични сили би трябвало да употребяват неутрални частици антиматерия в тези опити, с цел да се предотврати взаимоотношение с по-мощната електромагнитна мощ.
Неутриното може да бъде личната си античастица
Една парченце материя и нейният антиматериален сътрудник имат противоположни заряди, тъй че елементарно може да се прави разлика сред тях. Неутриното са съвсем безмасови частици, които рядко взаимодействат с материята и нямат заряд. Учените считат, че те може да са Майоранови частици, клас на хипотетични частици, които са и свои лични античастици. Проекти като Majorana Demonstrator и EXO-200 са ориентирани към определянето на това дали неутриното са Майоранови частици, наблюдавайки държанието на т.нар безнеутринен двоен бета разпад. Някои радиоактивни ядра се разпадат по едно и също време, изпускайки два електрона и две неутрино. Ако неутриното е личната си античастица, те ще се анихилират след двойния разпад и учени ще следят единствено на електроните. Намирането на Майораново неутрино може да помогне да се изясни за какво съществува асиметрия сред материя и антиматерия. Физиците считат, че Майорановите неутрина може да бъдат или тежки, или леки. Леките съществуват и в този момент, а тежките са съществували директно след Големия гърмеж. Тежките Майоранови неутрина са се разпадали асиметрично, което е довело до появяването на малко количество вещество, с което се е изпълнила Вселената.
В космоса може да се крие антиматерия
Един от методите, по които учените се пробват да решат казуса с асиметрията на материя-антиматерия, е търсенето на антиматерия, останала от Големия гърмеж. Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) е детектор на частици, който се намира на Международната галактическа станция. AMS съдържа магнитни полета, които огъват пътя на галактическите частици и отделят материя от антиматерия. Неговите детектори би трябвало да открият и разпознават такива частици по метода, по който минават. Сблъсъците на галактическите лъчи нормално създават позитрони и антипротони, само че вероятността да се сътвори атом антихелий остава извънредно ниска заради гигантското количество сила, нужна за този развой. Това значи, че наблюдението на най-малко едно ядро антихелий ще бъде мощно доказателство за съществуването на гигантско количество антиматерия, която е останала нейде във Вселената.
Източник: offnews.bg
Наука