Антивещество

Как долететь до Марса за несколько месяцев?
Ядерное топливо- импульс в 3 000 метров в секунду (полет - несколько месяцев).
Аннигиляция вещества
и антивещества- импульс
в миллионы метров в
секунду (полет-
несколько недель)

Что такое антивещество?

Антивещество- материя, построенная из античастиц.

Аннигиляция
Аннигиляция- реакция взаимоуничтожения вещества и антивещества, с образованием гамма-лучей.

Хранение антивещества
Обращаться с антивеществом чрезвычайно сложно - любой контакт антивещества с веществом приведёт к взрыву. Единственный способ -предварительно ионизировать антивещество , превратив его в ионный газ, и запереть в «магнитной бутылке», где магнитное поле будет удерживать его внутри.

История исследований
1930 г. английский физик Пол Адриен Морис Дирак. Теория: у каждой частицы существует античастица. Их основные свойства обратные свойствам соответствующих частиц.
1932 г. американский физик Карл Дэвид Андерсон. Изучая космические лучи, открыл антиэлектрон. Назвал его позитроном. 1936 г. Нобелевская премия по физике.

1955 г. открыт антипротон ( “Беватрон” США). Нобелевская премия.
1960г. обнаружен антинейтрон (“Беватрон” США).
1965 г. получен антидейтрон (комбинация 1 антипротон + 1 антинейтрон) (г.Брукхейвен)
1969 г. открытия ядра антигелия ( Серпуховской ускоритель, СССР)
История исследований

Проект «ATRAP» (CERN)
1995 г. синтез девяти атомов антиводорода (40 нс)
В 1997 г., CERN начал строительство десселератора (тормозителя). Это устройство, названное «Антипротонный
замедлитель» (AD)
заработало в феврале
2002 года.

«Антипротонный замедлитель»

Естественное антивещество

Естественное антивещество
Почему наша Вселенная состоит преимущественно из вещества, а не
из антивещества?

Наиболее вероятную версию сформулировал советский ученый Андрей Сахаров (разработчик водородной бомбы).

«В начале Вселенной, во время Большого взрыва, возникла лёгкая асимметрия в количестве вещества и антивещества, причиной которого стала так называемое нарушение зарядовой и чётной симметрии.
Все атомы нашей сегодняшней Вселенной представляют собой остатки почти полного взаимного уничтожения материи и антиматерии, последовавшего за Большим взрывом. Лишь крохотная несимметричная часть вещества образовала остаток, из которого состоит сегодняшняя видимая Вселенная. Все атомы наших тел – остатки титанического столкновения вещества и антивещества.» (А. Сахаров)

Эта теория допускает существование небольших количеств антивещества, возникающего естественным образом.

Теория ячеистой вселенной.
Теория о «ячеистой» структуре пространства, говорит о том, что всё межзвездное и межгалактическое пространство состоит из ячеек, в которых содержится либо вещество, либо антивещество.
Ячейки с разной намагниченностью и иногда также с разными температурой и плотностью разделены очень тонкими токовыми оболочками.

С точки зрения теории
1957 г. американские учёные Ч. Янг и Ц. Ли получили Нобелевскую премию за доказательства невозможности существования галактики с Р- или С-симметрией.
В 1964 году была доказана невозможность существования галактики с СР-симметрией.

Однако никто не смог доказать невозможность существования галактики с PST- симметрией
Получается, что галактики из антивещества могут существовать в глубинах космоса.

Поиски естественного антивещества
В 1961 г. спутник «Эксплорер-11» зарегистрировал 22 таких фотона. Направление, откуда они появляются, говорило о том, что фотоны прилетают к нам из других галактик.

Проект PAMELA
В 2006 год на орбиту был выведен международный спутник PAMELA для обнаружения следов антивещества в космосе.

Проект PAMELA
Недавно учёные, работающие в рамках проекта PAMELA, заявили об обнаружение избытка позитронов в составе космических лучей с энергией от 10 до 100 ГэВ.
Спутник обнаружил позитроны, влетевшие в его измерительную аппаратуру. Это подтверждает наличие антивещества в космосе.

Антивещество в нашей Галактике
Наблюдения показывают, что в пределах нашей Галактики возникает гамма-излучение.
Учёные утверждают, что центр галактики Млечный Путь изобилует антивеществом,
порождающим гамма-излучения.

Новый проект NASA
Недавно NASA
выдало грант на
пилотируемый проект
по изучению и сбору
антивещества.

Получение антивещества
В современных условиях создание 1 грамма антивещества обошлось бы в 100 квадриллионов долларов и заняло бы 100 миллиардов лет непрерывной работы!
Сегодня в научных лаборатория производится примерно одна миллиардная грамма в год.

Двигатель на антивеществе
Двигатель на антивеществе будет превращать в энергию 100% всей массы (атомная бомба 1% массы).
При вступлении во взаимодействие 1 кг антивещества и 1 кг
обычного вещества
выделится энергия,
эквивалентная взрыву
47 мегатонн тротила.

По расcчетам американского учёного Джеральда Смита, для полёта космического корабля на Марс достаточно всего 4 мг позитронов и нескольких недель.

Согласно оценке Джеральда Джексона, 30 мг антивещества хватит для полёта до Плутона.
Что бы долететь до Альфы Центавры потребуется 17г антивещества.
Теоретически
это самый
соблазнительный
вид двигателя
для звездолётов
будущего!

Большой адронный коллайдер (БАК)
В сентябре 2008г.- в Швейцарии был запущен БАК (CERN).

Большой адронный коллайдер (БАК)
Какое место занимает в нашем мире антивещество?
Почему Вселенная до сих пор не погибла в результате взаимодействия антивещества с обычной материей?
Подтверждение теории
СРT-симметрии.

Заключение
Найдено в космосе или создано на земле антивещество
Построен
звездолет
Звёзды из
антивещества
Бомба из
антивещества

Спасибо за внимание!