Новости

Астрофизики, работающие с космическим аппаратом PAMELA, исследовали прилетающие из космоса античастицы. Античастицы отличаются от обычного вещества электрическим зарядом и магнитным моментом – а во всем остальном их свойства полностью совпадают, -  пишет Алексей Тимошенко в  "Газете".
Несмотря на сходство между обычным веществом и антиматерией (из которой даже можно построить свои атомы и молекулы), находится рядом друг с другом они не могут. При встрече частицы и античастицы они аннигилируют, превращаясь в излучение. Аннигиляция грамма антиматерии даст энергию, равную энергии взрыва сразу трех бомб в Хиросиме: на этом свойстве антиматерии построен сюжет недавно вышедшего фильма «Ангелы и демоны» - украденным из лаборатории антивеществом заговорщики собираются взорвать Ватикан.
Предсказанного Полем Дираком в 1928 и открытого на опыте в 1932 году антивещества должно было бы быть во Вселенной столько же, сколько обычного – с точки зрения физиков между ними нет принципиальной разницы. То, почему наша Вселенная практически не содержит антиматерии – одна из до сих пор не разрешенных загадок. Решить ее ученые собираются в том числе и путем наблюдений за немногочисленными античастицами, которые все-таки можно обнаружить: PAMELA регистрировала антипротоны и позитроны (античастица электрона) с 2006 года, и недавно астрофизики опубликовали очередной отчет о своей работе.
Исследователи изучили поток частиц, прилетающих с большой скоростью. Энергия этих частиц составляла свыше миллиарда электрон-вольт: такие электроны на Земле можно получить лишь в самых мощных ускорителях. И доля антиматерии среди частиц оказалась необычно велика, на сто электронов приходилось больше десяти позитронов, такое соотношение однозначно указывало на какой-то неизвестный источник антивещества. На роль такого источника физики предложили две кандидатуры. Первая – это пульсары: остатки звезд, сжатые в шар диаметром около 20 километров и с плотностью, близкой к плотности ядер атомов (чайная ложка вещества по массе превышает товарный вагон с грузом). При падении газа на поверхность пульсара вполне может образовываться антивещество – но в таком случае где-то должны быть еще не открытые астрономами пульсары.
Второй вариант происхождения античастиц – это распад пока не обнаруженных частиц темной материи. Напомним, что ученые оценивают массу темной материи как превышающую массу обычной в десять раз, и недавно удалось обнаружить то, что темная материя скапливается там же, где и обычное вещество. Для того, чтобы проверить эту гипотезу астрофизики уже приступили к наблюдениям с использованием другого космического аппарата – гамма-телескопа «Ферми». Аппарат, который с лета 2008 года используется для наблюдений в гамма-диапазоне (излучение, возникающее при аннигиляции попадает именно в гамма-диапазон) сможет прояснить природу частиц, найденных при помощи PAMELA.
Помимо массы и электрического заряда, у элементарных частиц есть ряд других свойств. Магнитный момент определяет поведение частицы в магнитном поле. Еще несколько параметров (спин, гиперзаряд, «цвет» и даже «странность») вводятся в квантовой физике и определяют взаимодействие частиц друг с другом.
Энергия частиц определяется так же, как и энергия привычных тел – она зависит от скорости. Физики измеряют ее в электрон-вольтах – энергию в 1 эВ получает электрон, пролетевший между двумя контактами с разностью напряжений в один вольт.
Получать антивещество в лаборатории возможно, но лишь в ничтожных количествах. Стоимость одного грамма антивещества будет превышать бюджет США за сто лет – поэтому о применении антиматерии в качестве оружия или топлива для космических кораблей речи не идет. Зато один из видов радиации – бета-излучение – как раз является потоком позитронов и используется в медицине для томографии.

Читайте также: