Antimatter là gì

 - 

Phản vật hóa học là làm từ chất liệu của đái thuyết khoa học viễn tưởng. Trong cuốn sách và bộ phim truyện Thiên thần với Ác quỷ (Angels và Demons), giáo sư Langdon cố gắng cứu lấy thành phố Vatican trước một vụ nổ bom phản thiết bị chất. Chiến thuyền vũ trụ Enterprise vào phim Star Trek sử dụng sức đẩy phân hủy đồ gia dụng chất-phản vật hóa học để du hành cấp tốc hơn ánh sáng.

Bạn đang xem: Antimatter là gì

Bạn sẽ xem: Antimatter là gìBạn sẽ xem: Antimatter là gì

Phản vật hóa học cũng là làm từ chất liệu của thực tế. Những hạt phản vật chất hầu như giống hệt với đối hạt vật chất của chúng, ngoại trừ là chúng mang năng lượng điện tích và spin trái dấu. Lúc phản thiết bị chất chạm chán vật chất, chúng mau chóng hủy nhau thành năng lượng.

Trong khi bom phản bội vật hóa học và phi thuyền thực hiện sức đẩy bội nghịch vật hóa học thì tất cả chút cường điệu, vẫn có tương đối nhiều thực tế về phản vật dụng chất sẽ giúp khai sáng đến tế bào óc của bạn.


*

1. Lẽ ra bội phản vật chất đã hủy không còn vật chất trong ngoài hành tinh sau Vụ nổ Lớn

Theo lí thuyết Big Bang, vụ nổ bự đã tạo thành vật chất và phản vật hóa học với lượng ngang nhau. Khi vật chất và phản thứ chất gặp mặt nhau, bọn chúng hủy nhau, chẳng giữ lại gì ngoài năng lượng. Vị thế, trên nguyên tắc, lẽ ra bọn họ không tồn tại.

Nhưng bọn họ tồn tại. Và trong chừng đỗi mà các nhà thiết bị lí có thể nói được, lý do duy tốt nhất là do vì, vào phút chót, đã tất cả thêm một hạt đồ dùng chất trong mỗi tỉ cặp vật dụng chất-phản đồ gia dụng chất. Những nhà thứ lí vẫn đang nỗ lực giải thích sự bất đối xứng này.

2. Phản nghịch vật chất ở gần bạn hơn chúng ta nghĩ

Những lượng nhỏ tuổi phản đồ chất liên tục trút xuống Trái khu đất dưới dạng tia vũ trụ, những hạt tích điện cao đến từ vũ trụ. Các hạt phản vật hóa học này đi tới khí quyển của chúng ta ở tỉ lệ thành phần từ chưa đến một hạt trên mét vuông đến hơn 100 phân tử trên mét vuông. Các nhà kỹ thuật đã quan sát thấy dẫn chứng của sự sinh tạo ra phản vật hóa học phía trên những đám mây giông.

Nhưng những nguồn phản nghịch vật hóa học còn nghỉ ngơi gần nhà bạn hơn. Chẳng hạn, chuối sản sinh phản đồ dùng chất, giải tỏa một positron – tương tự phản vật hóa học của electron – trong những khoảng 75 phút. Hiện tượng này xẩy ra vì vào chuối có chứa một lượng nhỏ potassium-40, một đồng vị có mặt trong thoải mái và tự nhiên của potassium (Kali). Lúc potassium-40 phân hủy, thỉnh phảng phất nó nhả ra một positron.

Cơ thể của họ cũng tất cả chứa potassium-40, nghĩa là các positron cũng được cơ thể bạn phân phát ra. Làm phản vật chất phân diệt tức thời lúc tiếp xúc với vật chất, chính vì thế các hạt phản thiết bị chất này có thời gian sống khôn xiết ngắn.

3. Con bạn chỉ tạo nên được phần đa lượng nhỏ tuổi phản trang bị chất

Các phân hủy phản đồ vật chất-vật chất có chức năng giải phóng năng lượng rất lớn. Một gam phản đồ gia dụng chất rất có thể tạo ra một vụ nổ ngang khoảng với bom phân tử nhân. Tuy nhiên, con người chỉ mới rất có thể tạo ra mọi lượng phản vật chất hết sức ít ỏi.

Toàn bộ phản proton từng được tạo thành tại máy gia tốc hạt Tevatron sống Fermilab cộng lại chỉ tất cả 15 nano gam. Các phản proton được tạo thành tại CERN thì chừng 1 nano gam. Tại DESY làm việc Đức, tính cho đến bây giờ có xê dịch 2 nano gam positron được tạo ra.

Nếu cho toàn thể phản vật hóa học mà con fan từng tạo thành phân hủy thuộc lúc, thì tích điện giải phóng chẳng đủ nhằm đun một bóc tách trà.

Khó khăn nằm tại vị trí chỗ tác dụng và ngân sách chi tiêu sản xuất và lưu trữ phản đồ vật chất. Chế tạo 1 gam phản đồ dùng chất yên cầu năng lượng khoảng tầm 25 triệu tỉ kWh và tiêu tốn hơn một triệu tỉ đô la.


*

4. Bao gồm cái gọi là mồi nhử phản thiết bị chất

Để phân tích phản thứ chất, bạn phải ngăn nó phân hủy với đồ chất. Các nhà kỹ thuật đã tạo thành các biện pháp làm các bước đó.

Các phân tử phản vật hóa học mang năng lượng điện như positron cùng phản proton hoàn toàn có thể được giữ trong các dụng cụ hotline là mồi nhử Penning. Những chiếc bẫy này có thể ví như những cái máy gia tốc nhỏ tuổi xíu. Bên trong bẫy, các hạt vận động xoắn ốc bao quanh từ trường cùng điện trường chống chúng va chạm với thành bẫy.

Xem thêm: Mua Bán Thẻ Cào Làm Đại Lý Bằng Cách Bán Card Điện Thoại Lời Bao Nhiêu?

5. Phản đồ vật chất rất có thể rơi lên

Các hạt phản vật chất và vật chất tất cả cùng cân nặng nhưng khác biệt ở các tính chất như năng lượng điện tích cùng spin. Tế bào hình chuẩn dự đoán lực lôi cuốn có công dụng như nhau lên vật hóa học và phản đồ vật chất; tuy nhiên, điều đó chưa từng được triệu chứng kiến. Những thí nghiệm như AEGIS, ALPHA và GBAR đang nỗ lực chứng thực dự đoán này.

Việc quan tiền sát công dụng của lực hấp dẫn lên phản trang bị chất rất khó như việc ngắm một quả hãng apple từ bên trên cây rơi xuống. Những thí nghiệm này buộc phải giữ bội phản vật chất trong một cái bẫy và có tác dụng nó lờ lững lại bằng cách làm lạnh nó xuống những nhiệt độ gần gần kề không độ tốt đối. Và bởi vì lực hấp dẫn là lực yếu hèn nhất trong số lực cơ bản, cho nên những nhà đồ dùng lí phải sử dụng các hạt phản vật hóa học trung hòa trong những thí nghiệm này nhằm tránh sự nhiễu loạn vị lực năng lượng điện gây ra.

6. Bội nghịch vật chất được nghiên cứu và phân tích trong những máy giảm tốc hạt

Bạn từng nghe nói tới máy gia tốc hạt, nhưng bạn có biết còn tồn tại cái hotline là máy tụt giảm hạt không? CERN có một cỗ máy gọi là Máy giảm tốc Phản proton, một vòng trữ hoàn toàn có thể bắt giữ lại và làm cho chậm những phản proton để nghiên cứu và phân tích tính hóa học và hành trạng của chúng.

Trong những máy vận tốc tròn tự động Va đụng Hadron Lớn, các hạt nhận một cú hích năng lượng mỗi lần hoàn toàn một vòng quay. Những máy sút tốc vận động ngược lại; thay vì chưng tăng năng lượng, các hạt thừa nhận một cú hích ngược làm chậm tốc độ của chúng.

7. Neutrino có thể là phản hạt của riêng rẽ chúng

Mỗi hạt vật chất và đối phân tử phản vật chất của nó sẽ đem điện tích trái dấu, buộc phải chúng tiện lợi phân biệt được. Những neutrino, hầu hết hạt đa số không cân nặng và hiếm khi tác động với thiết bị chất, không có điện tích. Những nhà khoa học tin tưởng rằng chúng có thể là các hạt Majorana, một bọn họ hạt trả thuyết là phản phân tử riêng của chúng.

Các dự án công trình như dẫn chứng Majorana và EXO-200 bao gồm mục tiêu khẳng định xem những neutrino gồm là hạt Majorana xuất xắc không bằng phương pháp tìm kiếm một hành trạng điện thoại tư vấn là phân chảy beta kép không neutrino.

Một số phân tử nhân phóng xạ tự phát phân rã, giải phóng hai electron và hai neutrino. Nếu những neutrino là phản phân tử của riêng biệt chúng, thì bọn chúng sẽ phân hủy nhau sau phân tung beta kép, và những nhà công nghệ sẽ chỉ quan gần kề thấy các electron.

Việc tìm kiếm các neutrino Majorana hoàn toàn có thể giúp lý giải tại sao tồn tại sự bất đối xứng phản thiết bị chất-vật chất. Những nhà thứ lí nêu giả thuyết rằng các neutrino Majorana rất có thể nặng hoặc nhẹ. Những neutrino dịu tồn tại hiện nay, còn các neutrino nặng chỉ vĩnh cửu ngay sau Big Bang. Các neutrino Majorana nặng này phân hủy bất đối xứng, dẫn tới sự thừa một chút ít vật chất cho phép vũ trụ của họ tồn tại.


*

8. Bội nghịch vật hóa học được áp dụng 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 phạt xạ positron (giống như đồng vị xuất hiện trong trái chuối) được đính với những hóa hóa học như glucose mà khung hình sử dụng từ nhiên. Những chất này được tiêm vào máu, trong các số ấy chúng tự nhiên và thoải mái phân rã, giải hòa positron tới chạm chán electron trong khung hình và phân hủy. Các phân bỏ đó tạo nên tia gamma được dùng làm dựng lại hình ảnh.

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

9. Làm phản vật hóa học lẽ ra ngăn họ tồn tại rất có thể vẫn đang ẩn núp trong ko gian

Một phương pháp mà các nhà kỹ thuật theo đuổi nhằm giải vấn đề bất đối xứng phản đồ vật chất-vật chất là search kiếm làm phản vật hóa học còn còn sót lại từ thời Big Bang.

Quang từ bỏ phổ kế Alpha (AMS) là 1 trong những máy dò phân tử lắp ném lên Trạm Vũ trụ quốc tế tìm kiếm những hạt này. AMS cất từ trường có tác dụng bẻ cong đường đi của các hạt vũ trụ để phân tách vật hóa học khỏi phản vật chất. Các detector của nó ước định và nhận dạng các hạt khi bọn chúng đi qua.

Các va chạm tia vũ trụ đa số đặn sinh ra positron với phản proton, nhưng phần trăm tạo ra một nguyên tử bội nghịch helium là cực kì thấp cũng chính vì nó yên cầu lượng năng lượng rất lớn. Điều này tức là việc quan sát thấy dù có một hạt nhân làm phản helium thôi cũng là bởi chứng mạnh mẽ cho sự trường tồn của một lượng bự phản vật dụng chất ở đâu đó vào vũ trụ.

Xem thêm: Cách Làm Rượu Mai Quế Lộ Chuẩn Vị Cực Đơn Giản, Cách Làm Rượu Mai Quế Lộ Chuẩn Hương Vị Trung Hoa

10. Con bạn thật sự đang nghiên cứu và phân tích cách khai thác nhiên liệu phản nghịch vật hóa học cho phi thuyền vũ trụ

Rcnfinance)

Hiện ni chẳng có technology sẵn bao gồm nào nhằm sản xuất 1 loạt hay thu gom bội phản vật hóa học trong thể tích cần thiết cho vận dụng này. Mặc dù nhiên, một trong những ít nhà nghiên cứu và phân tích đã thực hiện các nghiên cứu mô rộp về sức đẩy và lưu trữ phản đồ dùng chất. Vào số này có Ronan Keane trên Viện Hàn lâm Western Reserve cùng Wei-Ming Zhang trên Đại học Kent State, cùng Marc Weber cùng các đồng sự tại Đại học Washington. Một ngày như thế nào đó, nếu bạn có thể tìm ra phương thức sản xuất hoặc thu gom đông đảo lượng béo phản đồ dùng chất, thì những nghiên cứu của họ hoàn toàn có thể giúp sự du hành giữa các sao áp dụng sức đẩy phản thứ chất phát triển thành hiện thực.