Пятница, 21.07.2017, 07:57
За завесой    
Главная Регистрация Вход
Приветствую Вас, Гость · RSS
Меню сайта
Категории
За завесой Констант [25]
За завесой Вселенной [19]
За завесой Времени [17]
Опрос
Что вы думаете о КОБ и Внутреннем Предикторе СССР?
Всего ответов: 215







Вечность








Нравится



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0






Rambler's Top100

Счетчик PR-CY.Rank Анализ интернет сайта

Если Вы хотите помочь сайту,
можно перечислить средства
на кошельки WebMoney:
R050811772645
Z222438299338
 Материалы
Главная » Статьи » Статьи » За завесой Констант

АНТИМАТЕРИЯ СОЗДАНА


Антиматерия создана

Впервые ученым удалось создать в лабораторных условиях около 100 млрд индивидуальных частиц антиматерии. Антиматерия, представляющая собой с физической точки зрения позитроны, также называемые античастицами электронов, до сих пор существовала лишь в космическом пространстве. Теперь же ученым из американской Национальной физической лаборатории им Лоренца удалось получить позитронное вещество.


Позитроны возникают в одном из видов радиоактивного распада (позитронная эмиссия), а также при взаимодействии фотонов с энергией больше 1 МэВ с веществом. Последний процесс называется «рождением пар», ибо при его осуществлении фотон, взаимодействуя с электромагнитным полем ядра, образует одновременно электрон и позитрон.

"Нам удалось получить и обнаружить гораздо больше антиматерии, чем кому-либо ранее во время экспериментов с плазмой. Мы продемонстрировали процесс создания значительного числа позитронов при использовании импульсного лазера", - говорит Ху Чен, физик-ядерщик из Лаборатории им Лоренца.

В этой лаборатории ученые использовали короткий интенсивный лазер для облучения миллиметровой лазерной пленки. "До сих пор мы использовали для облучения более плотные материалы, однако при использовании миллиметровых золотых пленок нам удалось получить значительно число позитронов", - говорит физик Скотт Уилкс.

Как рассказали специалисты, во время эксперимента лазер ионизирует и ускоряет электроны, которые взаимодействуют с ядрами молекул золота, выступающими в роли катализаторов."Электроны превращаются в заряды чистой энергии, которые распадаются на положительные частицы и антиматерию. Фактически это происходит в точности так, как в теории предсказывал Эйнштейн", - говорит Уилкс.

"Создав приемлемые объемы антиматерии мы можем изучить ее более детально и понять многие процессы во Вселенной", - уверен физик Лаборатории Лоренца Питер Байерсдорфер.

В нормальных условиях частицы антиматерии практически мгновенно уничтожаются за счет контакта с обычной материей, превращаясь в гамма-лучи. Считается, что в первые мгновения после Большого Взрыва количество позитронов и электронов во Вселенной было примерно одинаково, однако при остывании эта симметрия нарушилась. Пока температура Вселенной не понизилась до 1 МэВ, тепловые фотоны постоянно поддерживали в веществе определённую концентрацию позитронов путём рождения электрон-позитронных пар (такие условия существуют и сейчас в недрах горячих звёзд). После охлаждения вещества Вселенной ниже порога рождения пар оставшиеся позитроны аннигилировали с избытком электронов.

В космосе позитроны рождаются при взаимодействии с веществом гамма-квантов и энергичных частиц космических лучей, а также при распаде некоторых типов этих частиц. Таким образом, часть первичных космических лучей составляют позитроны, так как в отсутствие электронов они стабильны. В некоторых областях Галактики обнаружены аннигиляционные гамма-линии, доказывающие присутствие позитронов.

В космос запущена лаборатория для изучения антиматерии


 

На сегодня большинство физиков и астрономов согласились с тем утверждением, что около 80% массы Вселенной составляет так называемая антиматерия или темная материя.

Вместе с тем, у нас пока нет каких-либо научных инструментов для обнаружения антиматерии. Новая космическая лаборатория PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics) призвана исправить это положение вещей. Проект PAMELA - это совместная разработка российских, шведских, итальянских и немецких ученых. Стоимость лаборатории составила 32 миллиона долларов. На орбиту PAMELA была выведена при помощи ракеты-носителя "Ресурс ДК1". Вес лаборатории составляет 470 килограмм.

Как ожидается, аппарат проведет на орбите три года и за это время проанализирует тысячи античастиц и проведет множество опытов. Ученые говорят, что PAMELA - это первый серьезный научный эксперимент для изучения античастиц и космических лучей.

В высоту PAMELA около 1,2м, и в аппарат входит транзитивный радиационный детектор для изучения электронов и позитронов.

Ученые особо отмечают тот факт, что при помощи лаборатории можно будет определять космические лучи в зависимости от источника их возникновения, например, от взрыва сверхновых или пока нового для астрономии явления - звезд, состоящих из антиматерии.

При помощи новой лаборатории астрономы надеются понять и еще одну загадку Вселенной - источник происхождения антиматерии.


 

Антивещество и космические лучи

Если взглянуть на проблему антивещества с более близкого расстояния, мы снова возвращаемся к космическому излучению. Энергия большинства космических частиц лежит в пределах от 1 до 10 ГэВ. Возможно, этот интервал задается взаимодействием «материя—антиматерия», однако некоторые космические частицы имеют существенно более высокие энергии: 20 ГэВ, 30 ГэВ, 40 ГэВ. Сообщалось даже о частицах с энергией 20 миллиардов ГэВ! Такую энергию трудно себе представить; но абстрактный расчет показывает, что 10 триллионов ГэВ увеличат вес субмикроскопической частицы до одной тонны, а диаметр — до 2 дюймов.
С момента обнаружения космических лучей людей волновал вопрос, откуда они появляются и какова природа их происхождения. Простейший вариант ответа: где-то в нашей Галактике (возможно, на Солнце) идут ядерные реакции, в ходе которых выделяются частицы с огромными энергиями. Действительно, усиление интенсивности космического излучения, отмечаемое через год, соответствует вспышкам на Солнце (впервые зарегистрировано в 1942 году). Может быть, источники космических лучей — сверхновые звезды, пульсары и квазары? Но до сих пор неизвестны ядерные реакции с энергиями в миллиарды и триллионы ГэВ. Теоретически самым мощным процессом является аннигиляция тяжелых ядер вещества и антивещества, когда может выделиться не более 250 ГэВ.
Можно принять гипотезу Ферми, что космические частицы ускоряются под действием неизвестных космических сил. Источником умеренно быстрых частиц может быть взрыв сверхновой звезды, но во время полета во Вселенной частицы разгоняются до гигантских скоростей. В настоящее время наиболее популярна идея, что они ускоряются под действием магнитных полей, словно в гигантском природном синхротроне. Магнитные поля в космосе действительно существуют, в частности, одно из них действует на нашу Галактику, однако его напряженность в 20 000 раз ниже магнитного поля Земли.
Поэтому в таких полях космические частицы ускоряются крайне медленно по изогнутой траектории. По мере увеличения их энергии отклонение увеличивается, пока самые мощные частицы не вылетают за пределы Галактики. Хотя большая часть космических частиц не достигает такой траектории, поскольку теряет энергию за счет столкновений с другими частицами или космическими объектами, но какой-то доле это удается. Таким образом, самые мощные частицы, которые удается зафиксировать на Земле, скорее всего, прилетели из соседних галактик.

Антигалактики

При наличии магнитных полей в некоторых участках Вселенной частицы будут отклоняться в одном направлении, а античастицы — в другом. В результате произойдет их разделение с образованием галактик и антигалактик. При столкновении существенных по величине масс материи и антиматерии в процессе образования галактик либо после происходит выделение огромного количества энергии в виде мощного импульсного излучения, под действием которого галактики и антигалактики разбрасываются во Вселенной.

Взрывы галактик и антигалактик - причина пульсирующей вселенной

По окончании такого аннигиляционного взрыва вступает в действие взаимное гравитационное притяжение космических объектов и формируется «сжатая Вселенная». Чем больше Вселенная уплотняется, тем выше вероятность очередной встречи галактик с антигалактиками и новых высокоэнергетических радиационных импульсов. Наконец, когда Вселенная сужается до диаметра в миллиард световых лет, мощность этого аннигиляци-оного взрыва оказывается достаточной, чтобы снова разметать галактики и антигалактики по Вселенной и тем самым удалить их друг от друга. Согласно гипотезе Клейна, современное человечество живет в один из таких периодов расширения Вселенной, а то, что мы называем «большим взрывом», обозначает тот критический момент, когда в результате взаимодействия Вселенной с антивселенной выделяется энергия, достаточная для «саморасширения».
Если это так, то половина наблюдаемых нами галактик на самом деле являются антигалактиками. Но какие именно? И как это определить? Пока окончательного ответа на этот вопрос не найдено.

Частицы и античастицы во Вселенной разделены

В этой связи надо упомянуть о гипотезе, выдвинутой шведским физиком О. Клейном. Представьте себе Вселенную в виде очень разреженной массы частиц, «размазанных» по сфере диаметром триллион световых лет. Среди этой массы половину составляют обычные частицы, а другую — античастицы, но в этих условиях они свободно передвигаются в пространстве практически без особой опасности встретить своих антиподов и аннигилировать.

Первые звезды состояли из антиматерии

По мнению западных астрофизиков, первые звезды, появившиеся во Вселенной спустя несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва, были совершенно непохожи на сегодняшние звезды. В статье, которая будет опубликована в январском номере научного журнала Physical Review Letters, учеными из астрономического института штата Юта (США), говорится, что первые звезды были темными, то есть состоявшими из темной или анти-материи.

Специалисты говорят, что на ранних этапах эволюции Вселенной появление звезд из антиматерии было гораздо более вероятным, чем в наши дни. Вызвано это было особенностями строения вещества, составлявшего нашу Вселенной.

Астрономы говорят, что первые звезды появились примерно через 80-100 млн лет после Большого Взрыва, однако с нашей точки зрения, такие объекты можно было назвать звездами не в полном смысле этого слова. Дело в том, что их плотность была значительно меньшей, чем, например, у Солнца, однако размеры подобных объектов были несравненно бОльшими - в 400 - 200 000 раз больше Солнца.

В общем виде ученые, в особенности специализирующиеся в обалсти астрономии и астрофизики, говорят о темной материи, как об общем названии астрономических объектов, недоступных прямым наблюдениям современными средствами астрономии, то есть не испускающие электромагнитного излучения достаточной для наблюдений интенсивности, но наблюдаемым косвенно по гравитационным эффектам, оказываемым на наблюдаемые объекты.

В связи с тем, что обнаружение темной материи дело совсем нетривиальное, специалисты расходятся во мнениях относительно соотношения во Вселенной материи и антиматерии. Некоторые ученые в принципе отрицают наличие темной материи, однако со временем таких взглядов становится все меньше, другие говорят, что фактически антиматерия является нормальным для Вселенной веществом, а привычная нам материя - экзотикой, потому до 70-90% массы Вселенной приходится на антиматерию и лишь 10-20% на материю, состоящую из молекул и их соединений.

Согласно традиционной научной теории рождения первых звезд, первичные водород и собранные в небольшие группы атомы гелия под действием собственной гравитации соединялись во все более и более крупные группы, разогреваясь, уплотняясь и расширяясь, создавали звезды. Данные процессы происходили до тех пор, пока в ядрах новоиспеченных объектов не создавалось такая температура и такое давление, что начинались термоядерные реакции.

Новая же теория говорит о том, что именно темная материя дала толчок для создания звезд. По мнению ученых, темная материя непосредственно воздействовала на температуру и плотность газа, который должен был сформировать первые звезды. Исследование Университета Юты говорит о том, что частицы и античастицы вступали в контакт друг с другом, в результате чего происходил процесс аннигиляции, порождавший субатомные частицы - кварки и антикварки. Именно аннигиляция, представляющая собой атомный взрыв в миниатюре, поддерживала температуру первых протозвездных облаков водорода и гелия.

В итоге темная материя не давала первым звездам разогреваться и уплотняться, уступая место строительству аналогичных объектов из антивещества. Формирование первых звезд из материи стало возможным лишь тогда, когда плотность Вселенной снизилась настолько, что процессы взаимодействия материи и антиматерии стали не столь активными.

Косвенно эту теорию подтверждает и общепринятая точка зрения, говорящая о том, что первые звезды появились примерно спустя 1 млрд лет после Большого Взрыва, темные же звезды, по данным нового исследования, формировались спустя уже 100 млн лет после Взрыва.

Примечательно, что астрофизики не отрицают наличия темных звезд и сегодня, однако ввиду существенно меньшей плотности Вселенной они куда более редки, чем 13 млрд лет назад. Основным излучением данных звезд, по данным американских ученых, должны являться антикварки, позитроны и антипротоны, а также гамма-лучи и нейтрино.


Обсудить на форуме

Источники материала:
http://www.cybersecurity.ru/it/10279.html
http://www.sunhome.ru/journal/114935
http://torsion-theory.info/antimateriya/antiveschestvo-i-kosm
http://novostey.com/science/news31655.html

При копировании материала с сайта, ссылка на сайт www.zazavesoy.ru обязательна




Категория: За завесой Констант | Добавил: Александр (14.05.2009)
Просмотров: 8627 | Теги: тенмая материя, антипротон, Электрон, Черная дыра, квантовая физика, антивещество, античастица, протон, антиматерия, темная энергия | Рейтинг: 0.0/0 |


При копировании материалов ссылка на сайт обязательна
Copyright © За завесой 2017
Сенсации










Гороскоп на сегодня
Поиск