Виктор де Касто - PRO Антиматерию

Это был важнейший первый шаг для производства нейтрино. Затем, немного позже, в охлаждающейся Вселенной из энергии сформировались кварки и антикварки, электроны и позитроны. Дополнительные кварки и антикварки формировались в процессе столкновения нейтрино и антинейтрино с электронами и позитронами. А вскоре стало слишком холодно для формирования еще большего количества. Так какой вклад внесли майороны? Их гибель привела к рождению дисбаланса между нейтрино и антинейтрино. Затем мириады частиц и античастиц ударялись об асимметричную смесь нейтрино и антинейтрино – и таким образом получились лишние кварки, количество которых превышает количество антикварков.

Затем Великая Аннигиляция уничтожила всю антиматерию вместе с уравновешенной с нею материей. Потомство майоронов сформировало кривобокую Вселенную, в которой осталась горсточка лишних кварков на каждые 10 миллиардов кварков и антикварков, которые исчезли. Выжившие охладились для формирования Вселенной с доминирующей материей, в которой протоны стабильны и существует та материя, которую мы знаем.

На сегодняшний день это – лучшая теория, объясняющая асимметрию между материей и антиматерией. Во время новых экспериментов в Большом адронном коллайдере ученые будет искать доказательства существования майоронов, уже ведется их поиск в космическом излучении. Но пока майороны не найдены и теория хотя и приводит в возбуждение, но остается недоказанной. Ясно, что асимметрия между материей и антиматерией возникла, когда Вселенная была моложе и горячее, чем могут смоделировать современные аппараты. И не будем забывать, что цель изучения антиматерии – это получение нового источника энергии.

Миллиарды лет назад энергия превратилась в материю и антиматерию. На Земле она остается пойманной в ловушку в материи на протяжении этих миллиардов лет. Люди научились высвобождать небольшую ее часть из химических веществ и ядер атомов урана. Из некоторых видов материи энергию получать проще, чем из других. Фактически нам нужна эффективная искра. Идеальной была бы антиматерия, поскольку одно ее прикосновение высвобождает всю энергию из того, чего она касается. Но проблема в том, что антиматерии давно нет во Вселенной, так что до того как использовать ее пиротехнические свойства, нам нужно научиться самим ее изготавливать. И тут мы сталкиваемся с ограничениями, наложенными природой.

Фундаментальная истина состоит в том, что создание антиматерии из энергии через Е = mc 2всегда дает равные количества обычной материи и антиматерии. Если вы снова соедините их, произойдет аннигиляция, и вы можете получить энергию назад, если ничего не потеряете. На практике теряется большое количество, но даже если мы сможем сделать процесс очень эффективным, то никогда не сможем получить больше, чем вложили. Дело не в том, что нужно провести дополнительные исследования или создать более совершенную и продвинутую технологию для обхода этих ограничений. Это закон или природа природы. Антиматерия может стать практическим источником энергии, если мы вначале найдем где-то большие ее количества, аналогичные нефтяным месторождениям на Земле.

Единственным намеком на существование антиматерии где-то во Вселенной является падение «Тунгусского метеорита», о котором мы рассказали в начале книги, – если мы верим в то, что в 1908 году по Земле ударил кусок антиматерии.

Я смотрю на растения, которые растут у меня в саду, но не вижу, как атомы углерода и кислорода вытягиваются из воздуха и превращаются в листья, и я не вижу, как каша, которую я съел за завтраком, превращается в меня, а вы не видите, как ваш завтрак превращается в вас. Молекулы перестраиваются, атомы выполняют свою работу, энергия высвобождается. Еда, которую вы съели несколько часов назад, превращается в вас и в отходы, но также производит энергию для жизни и для поддержания температуры вашего тела. Температура тела – результат химических реакций. Это работает формула Эйнштейна: Е = mc 2. Небольшое количество массы ( m ) из вашей еды теряется, когда еда трансформируется и превращается в энергию ( Е ) при скорости превращения, равной возведенной в квадрат скорости света ( с 2). Если говорить в процентном соотношении, то разница в весе между едой, добавленной к вам, и тем количеством, которое в дальнейшем выйдет из вас в виде экскрементов и пота, очень мала, это одна миллиардная, или микрограмм. Ее очень сложно измерить. Но преобразование одной миллиардной массы в энергию лежит в основе химии, биологии и жизни. Это также источник мощи пороха и химических взрывчатых веществ. Эти процессы включают электроны в удаленных от ядер частях атомов. Однако гораздо большие количества энергии доступны в атомном ядре. Если брать количество энергии, высвобожденное ядром, то оно получается в десять миллионов раз больше, чем высвобожденное электронами.