Ar žinojai, kad brangiausia medžiaga pasaulyje yra antimaterija? Remiantis oficialiais NASA duomenimis, vienas miligramas šios retos medžiagos pozitronų yra vertas maždaug 25 milijonų dolerių! Tuo pačiu metu antimedžiagos laboratorinėmis sąlygomis vargu ar įmanoma gauti dėl to, kad visi ankstesni bandymai sukurti unikalų energijos šaltinį žlugo. Kodėl? Atrodo, kad atsakymas į šį klausimą gali būti paslėptas labai dažnai pasitaikančiose ir tuo pačiu paslaptingose dalelėse - neutrinuose.
- „Salik.biz“
Kas yra antimaterija?
Fizikoje antimaterija yra tiesiog materijos „priešingybė“. Esmė ta, kad antimedžiagos dalelės visada turi tokią pačią masę kaip ir jų kolegos, tuo tarpu pasižymi šiek tiek skirtingomis „apverstomis“savybėmis. Taigi, protonai materijoje turi teigiamą krūvį, o antiprotonai - neigiamą krūvį. Antimateriją teoriškai galima sukurti laboratorijoje susidūrus su didelės energijos dalelėmis, tačiau šie įvykiai beveik visada sukuria lygias tiek antimaterijos, tiek materijos dalis, o kai dvi priešingos dalelės liečiasi viena su kita, jos abi sunaikinamos galingoje grynos energijos bangoje.
Fizikai kelia galvosūkį, kad beveik viskas Visatoje, įskaitant žmones, yra pagaminta iš materijos, o ne lygiomis materijos ir antimaterijos dalimis. Ieškodami idėjų, kurios galėtų paaiškinti tai, kas neleidžia mūsų visatai kurti atskirų galaktikų, pagamintų iš antimedžiagos, tyrėjai rado tam tikrų įrodymų, kad atsakymas gali būti slepiasi labai dažnai pasitaikančiose, bet prastai suprantamose dalelėse, žmonijos žinomose kaip neutrinos.
Ar neutrinai gali sąveikauti antimaterijoje?
Kad galėtų atsakyti į klausimus apie antimaterijos prigimtį, Christopherio Moherio vadovaujama tyrėjų grupė neseniai paskelbė pirmojo eksperimento, skirto neutrinų savybėms tirti, rezultatus. Taigi, pagal mokslininkų planus, artimiausiu metu žmogus gali atlikti specialų giliavandenio neutrino eksperimentą (DUNE), tai yra sukurti eksperimentinę instaliaciją, skirtą neutrinų mokslo ir dalelių fizikos tyrimams.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Siekdami suprasti neutrinų ir antimaterijos sąveikos pobūdį, mokslininkai planuoja sukurti unikalų požeminį instrumentą, vadinamą DUNE.
Kad galėtų atsakyti į klausimus apie antimaterijos prigimtį, Christopherio Moherio vadovaujama tyrėjų grupė neseniai paskelbė pirmojo eksperimento, skirto neutrinų savybėms tirti, rezultatus. Taigi, pagal mokslininkų planus, artimiausiu metu žmogus gali atlikti specialų giliavandenio neutrino eksperimentą (DUNE), tai yra sukurti eksperimentinę instaliaciją, skirtą neutrinų mokslo ir dalelių fizikos tyrimams.
Šiuo metu gerai žinomi dalelių susidūrėjai, tokie kaip didelis hadronų kollideris CERN, atlieka kvarkų - dalelių, „konstruojančių“atominio branduolio protonus ir neutronus, eksperimentus. Atliekant šiuos eksperimentus buvo rasta įrodymų, kad materija ir antimaterija iš tiesų yra simetriškos. Tuo pačiu metu eksperimentai su leptonais - šviesiais, silpnai sąveikaujančiais su materijos dalelėmis, rodo, kad šios dalelės galėtų išsamiau paaiškinti standartinės medžiagos ir antimaterijos visuotinę asimetriją.
Neutrinų tyrimo problema yra ta, kad šios mažos dalelės retai sąveikauja su kitomis dalelėmis. Rasti šias retas sąveikas reiškia, kad tyrėjams reikia ištirti daugybę neutrinų ilgą laiką. Be to, dėl nuolatinio kosminių spinduliuotės sąveikos sukeltų muonų srauto viršutinėje atmosferoje gali būti sunku nustatyti jau retą sąveiką.
Tyrėjai mano, kad norint išspręsti tokią problemą, kuri kelia grėsmę neutrinų dalelių tyrimui, turime nusileisti maždaug pusantro kilometro į Žemę, pastatyti kelis 10 tonų detektorius ir užpildyti juos iš vidaus skystu argonu. Iškart po to mokslininkams siūloma instaliacijos kryptimi paleisti neutrino pluoštą, kuris prieš tai turi būti padarytas šalia esančiame dalelių greitintuve. Anot programos „DUNE“autorių, ši instaliacija iki 2022 m. Bus įrengta Sanfordo požeminiame tyrimų centre netoli Čikagos, ir, galbūt, ji galės padėti tiriant neutrinų ir antimaterio sąveikos savybes.
Nepaisant to, kad neutrinų dalelių tyrimas gali užtrukti daugiau nei keliolika metų, autoriai mano, kad projektas DUNE gali ne tik atsakyti į daugelį, atrodytų, neišsprendžiamų klausimų iš astrofizikos, matematikos ir dalelių fizikos, bet jame gali būti netgi raktas į supratimą apie tai, kaip ir kodėl tu ir aš galėjome pasirodyti mūsų Visatoje. Bet tai jau yra įdomu.
Daria Eletskaya