Antimatter là gì

     

Phản vật chất là chất liệu của tiểu thuyết khoa học viễn tưởng. Trong cuốn sách và bộ phim Thiên thần và Ác quỷ (Angels and Demons), giáo sư Langdon cố gắng cứu lấy thành phố Vatican trước một vụ nổ bom phản thứ chất. Con thuyền vũ trụ Enterprise trong phim Star Trek áp dụng sức đẩy phân hủy thiết bị chất-phản vật chất để du hành cấp tốc hơn ánh sáng.

Bạn đang xem: Antimatter là gì

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

Phản vật chất cũng là cấu tạo từ chất của thực tế. Những hạt phản đồ chất số đông giống hệt cùng với đối phân tử vật hóa học của chúng, quanh đó là bọn chúng mang điện tích với spin trái dấu. Lúc phản đồ dùng chất chạm mặt vật chất, chúng mau lẹ hủy nhau thành năng lượng.

Trong khi bom bội phản vật chất và phi thuyền sử dụng sức đẩy làm phản vật chất thì có chút cường điệu, vẫn có nhiều thực tế về phản thiết bị chất sẽ giúp khai sáng mang đến tế bào óc của bạn.


*

1. Lẽ ra bội phản vật hóa học đã hủy hết vật hóa học trong vũ trụ sau Vụ nổ Lớn

Theo lí thuyết Big Bang, vụ nổ béo đã tạo ra vật chất và phản nghịch vật chất với lượng ngang nhau. Khi vật hóa học và phản đồ vật chất chạm chán nhau, chúng hủy nhau, chẳng còn lại gì kế bên năng lượng. Vị thế, trên nguyên tắc, lẽ ra chúng ta không tồn tại.

Nhưng họ tồn tại. Cùng trong chừng đỗi mà những nhà đồ vật lí nói theo cách khác được, nguyên do duy tuyệt nhất là vì vì, vào phút chót, đã có thêm một hạt đồ dùng chất trong mỗi tỉ cặp đồ vật chất-phản vật dụng chất. Các nhà thiết bị lí vẫn sẽ nỗ lực giải thích sự bất đối xứng này.

2. Bội phản vật hóa học ở gần các bạn hơn các bạn nghĩ

Những lượng bé dại phản trang bị chất liên tục trút xuống Trái đất dưới dạng tia vũ trụ, những hạt tích điện cao đến từ vũ trụ. Các hạt làm phản vật hóa học này tiếp cận khí quyển của chúng ta ở tỉ trọng từ chưa đến một hạt trên mét vuông đến hơn 100 phân tử trên mét vuông. Những nhà khoa học đã nhìn thấy vật chứng của sự sinh sản xuất phản vật hóa học phía trên những đám mây giông.

Nhưng các nguồn phản vật chất còn sống gần nhà bạn hơn. Chẳng hạn, chuối sinh ra phản vật chất, giải hòa một positron – tương tự phản vật chất của electron – trong mỗi khoảng 75 phút. Hiện tượng kỳ lạ này xẩy ra vì vào chuối gồm chứa một lượng nhỏ tuổi potassium-40, một đồng vị xuất hiện trong thoải mái và tự nhiên của potassium (Kali). Lúc potassium-40 phân hủy, thỉnh thoảng nó nhả ra một positron.

Cơ thể của bọn họ cũng gồm chứa potassium-40, nghĩa là những positron cũng được cơ thể bạn phân phát ra. Bội nghịch vật chất phân bỏ tức thời khi tiếp xúc với trang bị chất, chính vì thế các phân tử phản đồ gia dụng chất này còn có thời gian sống khôn cùng ngắn.

3. Con người chỉ tạo nên được đa số lượng nhỏ tuổi phản trang bị chất

Các phân bỏ phản vật dụng chất-vật chất có chức năng giải phóng tích điện rất lớn. Một gam phản vật dụng chất rất có thể tạo ra một vụ nổ ngang khoảng với bom hạt nhân. Tuy nhiên, con tín đồ chỉ mới có thể tạo ra phần đa lượng phản đồ vật chất hết sức ít ỏi.

Toàn cỗ phản proton từng được tạo ra tại máy gia tốc hạt Tevatron sinh sống Fermilab cùng lại chỉ bao gồm 15 nano gam. Những phản proton được tạo thành tại CERN thì chừng 1 nano gam. Tại DESY sinh hoạt Đức, tính cho tới nay có xấp xỉ 2 nano gam positron được tạo thành ra.

Nếu cho toàn cục phản vật hóa học mà con người từng tạo nên phân hủy cùng lúc, thì tích điện giải phóng chẳng đủ để đun một tách trà.

Khó khăn nằm ở vị trí chỗ kết quả và ngân sách chi tiêu sản xuất và cất trữ phản vật chất. Sản xuất 1 gam phản trang bị chất đòi hỏi năng lượng khoảng 25 triệu tỉ kWh và tiêu tốn hơn một triệu tỉ đô la.


*

4. Tất cả cái gọi là bẫy phản đồ vật chất

Để nghiên cứu và phân tích phản trang bị chất, bạn cần ngăn nó phân hủy với trang bị chất. Những nhà kỹ thuật đã tạo thành các bí quyết làm quá trình đó.

Các hạt phản vật hóa học mang điện như positron với phản proton rất có thể được giữ trong số dụng cụ gọi là bẫy Penning. Những chiếc bẫy này rất có thể ví như những cái máy gia tốc nhỏ dại xíu. Bên phía trong bẫy, các hạt hoạt động xoắn ốc xung quanh từ trường với điện trường chống chúng va chạm với thành bẫy.

Xem thêm: Học Cách Kho Cá Ngon Với Riềng Của Lâm Lâmm, Học Cách Làm Cá Kho Riềng Sả Siêu Ngon

5. Phản thiết bị chất rất có thể rơi lên

Các phân tử phản vật chất và đồ vật chất bao gồm cùng trọng lượng nhưng khác biệt ở các tính chất như điện tích và spin. Tế bào hình chuẩn dự đoán lực thu hút có tác dụng như nhau lên vật chất và phản thiết bị chất; tuy nhiên, điều này chưa từng được triệu chứng kiến. Các thí nghiệm như AEGIS, ALPHA cùng GBAR sẽ nỗ lực xác thực dự đoán này.

Việc quan sát chức năng của lực cuốn hút lên phản đồ dùng chất không dễ như việc ngắm một quả hãng apple từ bên trên cây rơi xuống. Các thí nghiệm này yêu cầu giữ bội nghịch vật hóa học trong một chiếc bẫy và làm cho nó chậm trễ lại bằng phương pháp làm rét nó xuống những ánh sáng gần gần kề không độ tuyệt đối. Và bởi vì lực lôi kéo là lực yếu nhất trong số lực cơ bản, đến nên các nhà trang bị lí phải sử dụng các hạt phản bội vật chất trung hòa trong những thí nghiệm này để tránh sự nhiễu loạn vày lực điện gây ra.

6. Làm phản vật hóa học được phân tích trong những máy giảm tốc hạt

Bạn từng nghe nói về máy tốc độ hạt, nhưng bạn có biết còn có cái hotline là máy tụt giảm hạt không? CERN bao gồm một bộ máy gọi là Máy tụt giảm Phản proton, một vòng trữ có thể bắt giữ lại và làm chậm các phản proton để phân tích tính chất và hành trạng của chúng.

Trong các máy vận tốc tròn như máy Va va Hadron Lớn, các hạt nhận một cú hích năng lượng mỗi lần hoàn tất một vòng quay. Những máy giảm tốc hoạt động ngược lại; thay vì tăng năng lượng, các hạt dấn một cú hích ngược có tác dụng chậm tốc độ của chúng.

7. Neutrino hoàn toàn có thể là phản hạt của riêng biệt chúng

Mỗi hạt vật hóa học và đối hạt phản vật hóa học của nó sẽ mang điện tích trái dấu, đề nghị chúng dễ ợt phân biệt được. Các neutrino, phần lớn hạt phần đông không cân nặng và hãn hữu khi liên tưởng với thứ chất, không có điện tích. Những nhà khoa học tin rằng chúng rất có thể là các hạt Majorana, một bọn họ hạt giả thuyết là phản hạt riêng của chúng.

Các dự án công trình như minh chứng Majorana và EXO-200 tất cả mục tiêu khẳng định xem các neutrino tất cả là phân tử Majorana tốt không bằng phương pháp tìm kiếm một hành trạng gọi là phân rã beta kép ko neutrino.

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

Việc tìm kiếm kiếm các neutrino Majorana rất có thể giúp lý giải tại sao vĩnh cửu sự bất đối xứng phản trang bị chất-vật chất. Những nhà vật dụng lí nêu trả thuyết rằng các neutrino Majorana hoàn toàn có thể nặng hoặc nhẹ. Các neutrino nhẹ tồn tại hiện nay nay, còn các neutrino nặng trĩu chỉ vĩnh cửu ngay sau Big Bang. Những neutrino Majorana nặng này phân hủy bất đối xứng, dẫn đến sự thừa một chút ít vật chất có thể chấp nhận được vũ trụ của chúng ta tồn tại.


*

8. Làm phản vật chất được thực hiện trong y khoa

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

Các nhà kỹ thuật tại dự án ACE ở CERN đã nghiên cứu phản vật hóa học với vai trò là 1 trong những ứng cử viên tiềm năng để khám chữa ung thư. Những bác sĩ phát hiện tại rằng họ rất có thể chiếu xạ các khối u bằng những chùm hạt đã giải phóng tích điện của chúng sau khi bình an đi qua mô khỏe mạnh. Sử dụng các phản proton bổ sung thêm một xung năng lượng nữa. Kinh nghiệm tỏ ra hiệu nghiệm ở các tế bào loài chuột đồng, nhưng các nhà phân tích chưa từng tiến hành khảo nghiệm bên trên tế bào người.

9. Phản bội vật chất lẽ ra ngăn bọn họ tồn tại có thể vẫn đang ẩn náu trong không gian

Một bí quyết mà các nhà kỹ thuật theo đuổi nhằm mục đích giải việc bất đối xứng phản đồ chất-vật chất là tìm kiếm bội phản vật hóa học còn sót lại từ thời Big Bang.

Quang tự phổ kế Alpha (AMS) là một trong máy dò phân tử lắp đặt lên trên Trạm Vũ trụ nước ngoài tìm kiếm các hạt này. AMS đựng từ trường làm cho bẻ cong con đường đi của những hạt vũ trụ nhằm phân bóc tách vật chất khỏi phản đồ vật chất. Những detector của nó ước định cùng nhận dạng những hạt khi bọn chúng đi qua.

Các va đụng tia vũ trụ đều đặn tạo ra positron cùng phản proton, nhưng tỷ lệ tạo ra một nguyên tử bội nghịch helium là cực kỳ thấp chính vì nó yên cầu lượng năng lượng rất lớn. Điều này có nghĩa là việc quan tiếp giáp thấy dù duy nhất hạt nhân phản nghịch helium thôi cũng là bởi chứng trẻ khỏe cho sự mãi sau của một lượng béo phản vật dụng chất nơi đâu đó trong vũ trụ.

Xem thêm: Cách Đăng Ký Sim Chính Chủ Vinaphone Online Tại Nhà, Cách Đăng Ký Thông Tin Thuê Bao Vinaphone Online

10. Con fan thật sự đang nghiên cứu cách khai quật nhiên liệu bội nghịch vật hóa học cho chiến thuyền vũ trụ

Hiện ni chẳng có technology sẵn bao gồm nào nhằm sản xuất một loạt hay thu gom phản nghịch vật chất trong thể tích quan trọng cho áp dụng này. Mặc dù nhiên, một trong những ít nhà phân tích đã tiến hành các nghiên cứu và phân tích mô phỏng về mức độ đẩy và cất trữ phản thiết bị chất. Vào số này còn có Ronan Keane tại Viện Hàn lâm Western Reserve với Wei-Ming Zhang tại Đại học tập Kent State, và Marc Weber cùng những đồng sự trên Đại học tập Washington. Một ngày như thế nào đó, nếu chúng ta có thể tìm ra phương thức sản xuất hoặc thu gom đều lượng bự phản vật chất, thì những nghiên cứu và phân tích của họ rất có thể giúp sự du hành giữa những sao áp dụng sức đẩy phản vật dụng chất phát triển thành hiện thực.


Chuyên mục: Tài chính