Физики удержали антиматерию на 17 минут

Схематическое изображение усовершенствованной ловушки. Пучок антипротонов входит в неё справа, навстречу направляются позитроны. Получаемый антиводород захватывается октупольным магнитом (здесь не показан) и магнитными зеркалами (иллюстрация G. B. Andresen et al.).

309 атомов антиводорода в течение 1000 секунд смогли сохранить учёные в ловушке до аннигиляции. Таким образом, по сравнению с прошлым экспериментом время удержания было увеличено на четыре порядка.

Рекордом увенчался эксперимент ALPHA, проводимый в Европейском центре ядерных исследований (CERN). Что интересно, предыдущее достижение (38 антиатомов и 172 миллисекунды) принадлежит той же группе учёных.

Удержать антивещество не так-то просто — не обладая зарядом, оно не «останавливается» электрическим полем и в течение микросекунд после появления аннигилирует, попадая на стенки ловушки. Для того чтобы поймать атомы антиводорода, учёные сильно охлаждают ловушку и используют магнитное поле сложной конфигурации.

Светло-зелёными штрихами отмечены внутренние стенки ловушки, цвет отображает индукцию магнитного поля (также показана на графиках) (иллюстрация G. B. Andresen et al.).

Нынешнее достижение (статья авторов работы пока опубликована на сайте препринтов ArXiv.org) открывает дорогу новым экспериментам с антивеществом.

Например, физики CERN планируют исследовать, как воздействует на антивещество гравитация (отталкивает или притягивает). Ранее выяснить это было невозможно: слишком мало антиатомов было на руках у учёных, а время жизни частиц было очень коротким.

Ранее мы рассказывали, как было поймано самое холодное и самое тяжёлое антивещество.

Обновление от 05.06.2011: Статью, рассказывающую о проведённом эксперименте в деталях, опубликовал журнал Nature Physics.

National Geographic информирует, что искать антипод привычной нам материи в космосе в скором времени отправится устройство под названием Alpha Magnetic Spectrometer. Многотонный аппарат, обошедшийся международной коллаборации учёных в $1,5 миллиарда, полетит на МКС на борту шаттла Endeavour. Его старт пока отложен до 10 мая 2011 года (фото NASA).



Учёные создали залечивающийся на свету материал

21 апреля 2011

Физики создали закольцованный атомный ток

20 апреля 2011

Учёные нашли неожиданный метод конверсии света в ток

18 апреля 2011

Физики впервые измерили квантование гравитации у нейтронов

18 апреля 2011

Физики задержали радугу на поверхности металла

13 апреля 2011
  • Антиматерии не существует, антивещество состоит из той же самой материи как и все остальное. Аннигиляция вещества и антивещества, это просто взаимное разрушение двух энергосистемм, часть их материи уносит всю их энергию в виде некоторого излучения, а остальная часть материи их составляющая просто становится необнаружима по причине слишком малых размеров ее фрагментов. Следует все же наконец сделать различие между понятиями материя и вещество.
    ОтветитьНравится
  • Александр, Вы застряли на уровне научного развития приблизительно средних веков. Это совершенно не означает что все остальные находятся там же. Зайдите на любой мало-мальски научный форум, и Вас оттуда погонят с матюками за Ваши «теории».
    Тут дело даже не в том что глупости говорите, а в том что изучать ничего не пытаетесь.
    Жаль что на мембране не предусмотрена модерация, я бы например Вас давно забанил.
    ОтветитьНравится
  • Научный форум, как и все ученые земли, не являются гарантией познания истины.
    В подтверждение тому было пророчество: благословен ты что скрыл от мудрых и разумных и открыл это детям.
    ОтветитьНравится
  • Вот опять не удержусь. :) Цитата (свеженькая) из моего любимого Лео Каганова на подобную же тему:
    «Теория эфира — кто не в курсе, это такая наука нетрадиционной ориентации, когда какой-нибудь старый хрен в проеденном молью пиджаке глубокомысленно поднимает палец в небо и произносит заклинание «в мире все взаимосвязано!» На этой мантре теория эфира заканчивается, считаясь полностью доказанной.»
    ОтветитьНравится
  • Будем надеяться что модерация в итоге появится:)
    ОтветитьНравится
  • Михаил Тарасов  4 мая, 15:20
    Складывается впечатление, что на этом форуме поселился тролль!!!
    ОтветитьНравится
  • Вы представляете, каково студентам у Лалетина? Приходится сквозь слезы и боль, скрестив пальцы, причитать: «Да, Александр, вы правы! Вы так умны, что стоите на вершине науки!». А кто не сделает так — неуд.
    ОтветитьНравится
  • Немного не так — «Да, Мессия!» — и поклоны, поклоны...
    ОтветитьНравится
  • Александр, вот именно, прежде чем говорить о том чего не существует, следовало бы разобраться, что автор имеет в виду под конкретным словом, а что под этим словом имеете в виду Вы. Дайте определения и потом говорите что существует, а что нет.
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  3 мая, 22:03
    Ну формально г-н Лалетин прав (не думал, что когда либо скажу подобное 0_о)

    Речь не о антиматерии а о антивеществе, вещи не тождественные. По сути антивещество образуется в рамках той же материи из которой состоит наша вселенная.

    Термин антиматерия в данном случае некорректен.

    ОтветитьНравится
  • Вы придираетесь к словам, из текста абсолютно понятно о чем идет речь.
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  4 мая, 00:31
    Просто комментирую высказывание. Не более того.

    Но с другой стороны и это уже лично мое, очень меня коробит фраза «антиматерия» в текстах, описывающих научные работы. В художественной фантастике, да. Тут, нет. Все таки терминологию надо соблюдать.

    ОтветитьНравится
  • Андрей Баранов  4 мая, 02:46
    Поскольку статья — перевод с английского, то «антиматерия» — это перевод термина antimatter, который широко используется в мире. Термин antisubstance, буквальный перевод которого как раз «антивещество», в этом смысле не используется.
    ОтветитьНравится
  • Я немного поискал на интернете и не смог найти, чтобы слово «антиматерия» где-либо имело какой-лобо иной смысл, нежели «антивещество».

    Вот, например, слово «антиматерия» в смысле «антивещество» употребляет член-корреспондент РАН:
    elementy.ru/events/430135

    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  4 мая, 09:42
    Я отталкиваюсь от философской категории, не от той, что в физике принят. Так что это мой субъективный наезд на весь научный мир =)
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  4 мая, 09:50
    Нет, ну правда есть термин «антиматерия», в философии он служит для обозначения объективной реальности. И появился он, ну «немного» раньше чем физика стала рассматривать этот вопрос. Так как вещество и антивещество части объективной реальности, то бишь материи, некорректно называть антивещество антиматерией.

    Но так получилось, что стали употреблять именно этот термин, кстати вслед за фантастами.

    Но это опять же только моя точка зрения.

    ОтветитьНравится
  • Юлия Рудый  4 мая, 13:06
    Очень интересное обсуждение получилось. Вообще-то, да, пожалуй, антиматерия — не самое лучшее слово. Однако вряд ли не физик прочувствует разницу.
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  4 мая, 16:58
    Да, тут вопрос в общем то больше философский. Специально для таких нудных ботанов, типа меня =)
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  3 мая, 23:18
    неужели действие гравитации на антивещество не изучено? Неужели и теор физика на этот счет не говорит что либо определенное?
    ОтветитьНравится
  • Теорфизика говорит что притягивается не важно вещество или антивещество ( то есть о невозможности «антигравитации»), но на практике проверки не было.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  4 мая, 08:58
    Некоторые теорфизики осторожно предполагают, что антивещество притягивается к антивеществу, но гравитационно отталкивается от вещества. Если это так, то появляется возможность объяснить ускорение расширения Вселенной без тёмной энергии — за счёт существования скоплений антивещества в гигантских пустотах между галактическими кластерами.
    ОтветитьНравится
  • Андрей Баранов  4 мая, 09:16
    Круто! Какие огромные перспективы это откроет, если подтвердится!
    (думаю, что в кое-какие теории придется добавить БД в дополнение к ЧД)
    ОтветитьНравится
  • «за счёт существования скоплений антивещества в гигантских пустотах между галактическими кластерами» — почему же в пустотах? если антиматерия притягивается к антиматерии, а от материи отталкивается то половина галактик должна быть сделана из антивещества целиком. И вот интересно было бы обнаружить оптический отличительный признак антиматерии.
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  4 мая, 11:02
    то исть не могут исключить что у антивещества гравитационная и инертная масса могут быть с разным знаком?

    Инертную то массу у него точно посчитали?

    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  4 мая, 13:12
    В пустотах — в смысле, что там этого вещества (даже если «анти») — мало. Но это только предположение.
    ОтветитьНравится
  • Антивещество, только звучит многообещающе, в реальности это самое обычное вещество. Никаких гравитационных патологий не имеет, единственное его свойство дающее ему право так называться, это возможность оказания взаиморазрушения, путем встречного столкновения орбитальных фрагментов.
    Даже более того, в роли антивещества используется точно такое же вещество, весь фокус состоит только в способе создания условий когда однородные атомы сближаются на столько что их орбитальные фрагменты начинают сталкиваться на встречных курсах. Хорошо поставленный фокус-покус, и на любую часть из взятых атомов можно сказать что это было антивещество. Так что не стоит уделять внимания фокусу более чем как на хороший фокус. И тратить время на мечты по поводу возможностей антивещества нет смысла.
    ОтветитьНравится
  • Как Александр относится к такому понятию как «заряд» частицы?
    ОтветитьНравится
  • Что бы «орбитальные фрагменты» оказались «на встречных курсах», достаточно повернуть атом в пространстве, по любой линии, принадлежащей плоскости вращения «орбитального фрагмента».
    ОтветитьНравится
  • Ого...
    Мистер Сулу! Варп 5,6! Ингэйджъ!
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  4 мая, 20:56
    Чего это 5,6? Варп 11 отметка 9!
    ОтветитьНравится
  • Если научатся достаточно долго удерживать антиматерию, то ее можно было бы использовать как источник энергии. На сколько я представляю при аннигиляции выделяется чистая энергия.
    ОтветитьНравится
  • Михаил Тарасов  4 мая, 15:36
    Константин, для человека не имеющего физического образования, не могли бы объяснить, что такое чистая энергия? Это тепло, с помощью которого можно будеть крутить турбиты на электо станциях?
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  4 мая, 20:57
    Видимо имелись в виду различные виды излучений. Они , вполне возможно, тоже что нибудь смогут «крутить».
    ОтветитьНравится
  • Только мне кажется, что затраты на создание антиматерии превысят отдачу от аннигиляции? Вроде как законов сохранения даже Лалетин не отменял...
    Тут разве что использовать созданое кол-во антиматерии в качестве своего рода аккумулятора... На «АнтиматЕрном» (не путать с «АнтимАтерным» ;)) заводе наклепали киллограм антиматерии, спаковали в ловужки из какихто-том неоторсионных полей в баке и ездим/летаем годик-другой, вытягивая антиматерию бмелкими порциями и аннигилируя ее по чуть-чуть... Как-то так... В противном случае, надеясь на нее, как на «чистый» источник энергрии (в смысле не экологическом, а беззатратности либо млозатратности добычи) надо искать какие-то антиматериесодержащие руды. ;)
    ОтветитьНравится
  • Простите за очепятки. Ненавижу мелкие клавиатуры нетбуков, а что поделаешь, про мысленный ввод тестовки даже на мембране пока не пишут. ;)
    ОтветитьНравится
  • В реальности зарядом частицы является либо ее излучение, либо ее спин
    Энергия это движение материи, как может быть чистое движение или грязное движение?! Нет никаких вариантов энергии, любой вид ее, это механическое движение по всем законам классической механики, главными из которых являются; вектор движения является вектором силы, количество движения передается только прямым контактом, и никогда не нейтрализуется, а всегда переходит другим фрагментам материи.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Шадрин  4 мая, 20:46
    Какое богатство содержится в любом языке! Статья про конкретные серьезные исследования в области физики высоких энергий, а какие мечты можно накрутить на эти скучные научные фразы. Красота! Чистая энергия — это прямо эпический термин. Но, Михаил, это точно не то, о чем вы подумали. Читайте учебники физики, очень помогает. В самом простейшем случае, в реакции аннигиляции образуются достаточно жесткие гамма-кванты, вот и все. Александр Лалетин этот комментарий может не читать, вся современная физика для него обман. Советую выключить компьютер, так как в его микросхемах используются достижения физики твердого тела, построенной на базе квантовой механики
    ОтветитьНравится
  • Михаил Тарасов  4 мая, 21:30
    И какие учебники вы посоветуете? Только не надо говорить, что в учебнике за какой-то там класс это всё подробно разясняется! :D
    ОтветитьНравится
  • Олег Самойлов  6 мая, 12:03
    Не бейте сильно, но да. За 11 класс. Только берите расширенный курс физики, который для углубленного изучения. А вообще можно посмотреть более серьезные книги, если вопрос интересует.
    ОтветитьНравится
  • «В то время ученики приступили к Иисусу и сказали: кто больше в Царстве Небесном? Иисус, призвав дитя, поставил его посреди них и сказал: истинно говорю вам, если не обратитесь и не будете как дети, не войдете в Царство Небесное. Итак, кто умалится, как это дитя, тот и больше в Царстве Небесном. И кто примет одно такое дитя во имя Мое, тот Меня принимает» (Мф 18,1-5).
    ОтветитьНравится
  • Ну да, вообще говоря, за 11 класс:)) Там есть глава про реакцию аннигиляции.
    «Чистая энергия» — конечно далеко не научный термин но в принципе — это элементарные бозоны — кванты взаимодействий. И фотон в данном случае один из таких. Так что именно чистая энергия и выделяется, но только при реакции электрон-позитрон при малых энергиях. На самом же деле ценность реакции не в «чистой» а в кинетической энергии тех частиц, которые образуются, а это могут быть и фермионы.
    ОтветитьНравится
  • Михаил Тарасов  4 мая, 22:05
    А тепло, тоесть инфракрасное излучение, бозоны пораждают? Или там всё без тепла проходит?
    ОтветитьНравится
  • Вопрос в частоте фотонов. При аннигиляции они получаются заведомо более высоких энергий, нежели тепловое излучение. Т.е., для практического использования надо строить что-то вроде значительно усложненных рубашек ядерного реактора — улавливать жесткое гамма-излучение для преобразования в тепловую энергию...
    Полагаю, на том уровне развития науки и техники, когда сие будет реально достижимо — найдутся и более рациональные способы вырабатывания энергии, нежели «тормозить» поток излучения от аннигиляции для нагрева рабочего тела турбины...
    ОтветитьНравится
  • Михаил Тарасов  5 мая, 23:17
    Спасибо! :)
    ОтветитьНравится
  • Сергей Шадрин  4 мая, 21:47
    А что конкретно Михаил вас интересует? Про аннигиляцию я вам написал и про чистую энергию. Можете еще в Википедии набрать аннигиляция и почитать. А если в общем, то классику (Сивухин, Савельев, Матвеев)
    ОтветитьНравится
  • Сергей Шадрин  4 мая, 22:33
    Замечательный вопрос, Михаил. Инфракрасное излучение — поток фотонов определенной длины волны, так что, в принципе вы правы. А вот что такое тепло, определить гораздо сложнее (учебники, Михаил). Но фотоны, образующиеся в простейших случаях реакции аннигиляции явно не инфракрасного диапазона.
    ОтветитьНравится
  • Михаил Тарасов  4 мая, 22:38
    Хорошо, тогда задам ещё такой вопрос, хотя понимаю, как физическая часть форума взорвётся от смеха. Как из антиматерии/антивещества «достать» энергию? Свободные электроны, как я понял не образуются в большом количестве, а фотоны образующиеся в простейших случаях аннигиляции не инфракрасного диапазона, тоесть тепло не пораждают, воду до пара не нагреют и турбину не повращают...
    ОтветитьНравится
  • Сергей Шадрин  4 мая, 22:50
    Никто от смеха не взорвется, смеяться особо не над чем. Это очень серьезный вопрос. В каждом конкретном случае на него находят конкретный ответ. В данном случае такого вопроса даже не стоит по причине отсутствия МАКРОскопического количества антивещества, в описанных опытах количества МИКРОскопические.
    ОтветитьНравится
  • Нет, ну почему, допустим у нас есть макроскопическое количество антиматерии, давайте оттолкнемся от этого. Та же АЭС, к примеру, не вырабатывает электроэнергии в чистом виде. По большому счету, реактор вырабатывает ооочень много тепла, которое обирается рубашкой со сравнительно тугоплавким рабочим телом (сравнительно с водой имею ввиду). Я точно не знаю, что там — литий вроде? От первичной рубашки тепло отбирает вторичная, водяная, и уже ее рабочее тело используется для работы турбины. Тут что-то близкое — тепло придется отбирать каскадами. Вопрос только в механизме первичного преобразователя высокоэнергетичных фотонов в тепло. Как вообще можно понизить энергию фотона? В идеале еще и отбирая у него энегрию, а не затрачивая...
    ОтветитьНравится
  • Сергей Шадрин  4 мая, 23:15
    Если мы еще будем затрачивать энергию, то лучше и не начинать -:). В АЭС немножко другая ситуация, там в процессе реакции образуются именно тепловые нейтроны (лучше не объяснять что это такое), здесь же гамма-кванты. Но начальное предположение настолько пока нереально, что дальнейшие фантазии могут быть любыми
    ОтветитьНравится
  • Ну почему же, в тех же реакторах термоядерного синтеза предусматриваются затраты энегрии на удержание плазмы, но ожидается качественно большее её получение, что оправдывало бы затраты (если бы это все еще и работало;)), так что затраты энегрии на определенном этапе преобразования — еще не диагноз.
    АЭС я приводил в пример исключительно как каскадны способ съема энегрии, не более. Отличие тепловых нейтронов от гамма излучения осознаю, честно! ;)
    Как и вполне согласен с тем, что «антиматериальный реактор» удел фантастов если и не навсегда, то ой как надолго. Но «покумекать» немного на заданую тему можно ведь? ;)
    ОтветитьНравится
  • Сергей Шадрин  4 мая, 23:32
    Конечно, думаю, для этого и предназначена колонка под названием комментарии.
    ОтветитьНравится
  • Рома Шадрин  10 июля, 06:49
    редко читаю комменты по причине далёкого ухода от темы.
    Сергей — тёска по фамилии — вопросы Михаила, очень просты и понятны, ответ: «учебники и википедия» — это не ответ, задавая вопрос человек видимо хочет услышать чьё-либо мнение или объяснение отличное от написанного в «классике» (или более простым, понятным обычным смертным несуперфизикам, языком) .
    если говорить о терминах то «чистая энергия» и «тепловые нейтроны»-"(лучше не объяснять что это такое)" ну просто братья сёстры, и то и другое традициооно прилипшие названия и ДОСЛОВНО не понимаются но используются. в скобках вполне бы поместилось объяснение в двух словах ЧТО это такое, значит или объяснять или не писать эти скобки вовсе!
    И осторожней на счёт невозможности чего-либо — когда такое физик говорит, тем более современный, я щуриться начинаю. Очень многое опровергается в наше время, физика вообще наука экспериментальная и потому часто переписывается, многие теории оказываются лишь частными случаями общего решения а то и вовсе ошибочными...
    Вобщем хорош умничать, лучше бы по теме.
    насчёт получения энергии от фотонов — вроде как это не проблема...
    ps.: я немного разочаровался в комментах и тоже ушёл от темы ))
    ОтветитьНравится
  • Рома Шадрин  10 июля, 06:54
    а вообще википедия сила! но даже там часто пишется «принято считать», т.е. не претендует на абсолютную истину а лишь «пока не доказано обратное»
    ОтветитьНравится
  • Виктор Гостев  29 июля, 16:47
    Очень интересно, Эрудиты. Но вернемся к антиводороду. Каким образом, напрямую, а не косвенно определяют, что сохранили именно атомы антиводорода?
    ОтветитьНравится