[image]

Антивещество: а что о нем известно; как оно создается; его применение сегодня и завтра?

 
1 13 14 15 16 17 18 19
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Алферов вспоминал, что Борис Павлович Константинов* в какой-то период, в 50-х, что ли (а может в 60-х?), выдвигал гипотезы о том, что антивещество может содержаться в метеоритах и вообще присутствовать в околосолнечном пространстве, и чуть ли не некие воздушные замки для энергетики на основании этого строил. Подумали, попробовали строить теории. Гипотеза, ессно, не оправдалась...

Оправдалась! :F Не помню было это тут или нет:
"Мне кажется очень занимательным, что магнитное поле Земли работает примерно так же, как те магнитные ловушки, которые мы используем в лабораториях", - отмечает представитель CERN Рольф Ландуа.
Подробнее: 404 - не найдено / Издание о высоких технологиях - CNews
 


Еще интересней в этом отношении радиационные пояса Юпитера - там антивещество можно наверняка получать вообще в "товарных количествах" :)
   21.021.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2> Оправдалась! :F Не помню было это тут или нет:
Wyvern-2> Вокруг Земли обнаружен антиматериальный пояс

В период с июля 2006 по декабрь 2008, PAMELA обнаружил 28 антипротонов удерживаемых магнитным полем исходящем из южного полюса Земли (публикация в Astrophysical Journal Letters, DOI: 10.1088/2041-8205/737/2/l29). Хотя для PAMELA доступна только лишь небольшая часть внутреннего радиационного пояса, можно предположить, что антипротоны встречаются по всему его объему. "Мы говорим о миллиардах частиц", - сказал член команды, Франческо Кафагна из Университета Бари в Италии.
 


Уж куда уж :)

Wyvern-2> Еще интересней в этом отношении радиационные пояса Юпитера - там антивещество можно наверняка получать вообще в "товарных количествах" :)

Не миллиард, а целый триллион? Размазанный на стотыщкилометров? :)
Прикинь энергосодержание и плотность - даже при самых оптимистичных предположениях ;)
Не, если б там хоть сколько-нибудь заметно его было (а не "один медведь на сто квадратных километров") - так наверняка в гамме заметно было бы.


"Я хотел бы заметить одну очень интересную деталь: магнитное поле Земли действует подобно магнитным ловушкам, которые мы используем в лаборатории", - сказал Рольф Ландуа из лаборатории элементарных частиц ЦЕРН поблизи Женевы
 


Ну надо же, первый адиабатический инвариант и там, и там один и тот же, ну кто бы мог подумать :)
   3.0.153.0.15
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2> Вокруг Земли обнаружен антиматериальный пояс
Fakir>Уж куда уж

Дык, это ж ДЕТЕКТОР, а не ЛОВУШКА! Где то в топике кто то посчитал обшее количество - там десятки тонн получилось, только возле Земли. А у Юпитера наверняка сотни тысяч тонн. :mafia:
   7.07.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Детектор обнаружил 28 штук (сиречь двадцать восемь единиц антипротонов), исходя из этого они говорят о миллиардах частиц во всём поясе.
Откуда десятки тонн-то? "Не выходит каменный цветок"
Было б его столько - ты представляешь, как бы небо сияло в гамме ? :)
   3.0.153.0.15
Это сообщение редактировалось 02.06.2013 в 18:24
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Было б его столько - ты представляешь, как бы небо сияло в гамме ? :)

Погорячился %) :F Вот обзор: ru.iszf.irk.ru›images/e/ea/058_182-183.pdf

Тем не менее, для катализированных реакций может иметь практичское значение ;)
   7.07.0
+
-
edit
 

Lamort

ограниченный
☆★★★
админ. бан
Интересно, а почему во вселенной вещества больше, чем антивещества?
   

ED

старожил
★★★☆
Lamort> Интересно, а почему во вселенной вещества больше, чем антивещества?

Оно всем интересно.
   27.0.1453.9427.0.1453.94

Lamort

ограниченный
☆★★★
админ. бан
Lamort>> Интересно, а почему во вселенной вещества больше, чем антивещества?
ED> Оно всем интересно.

По аналогии с романом "Сами боги", - можно было бы организовать поток вояджеров в обе стороны для обмена топливными ресурсами. :)
   
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Ну к "катализу" у меня отношение несколько скептическое.
   3.0.153.0.15
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★
Lamort> Интересно, а почему во вселенной вещества больше, чем антивещества?

Нарушение CP-инвариантности — Википедия

В физике элементарных частиц нарушение CP-инвариантности — это нарушение комбинированной чётности (CP-симметрии), то есть неинвариантность законов физики относительно операции зеркального отражения с одновременной заменой всех частиц на античастицы. Оно играет важную роль в теориях космологии, которые пытаются объяснить преобладание материи над антиматерией в нашей Вселенной. Открытие нарушения CP-симметрии в 1964 г. в процессах распада нейтральных каонов было отмечено Нобелевской премией по физике 1980 года (Джеймс Кронин и Вэл Фитч). // Дальше — ru.wikipedia.org
 
   27.0.1453.9327.0.1453.93
+
-
edit
 

Lamort

ограниченный
☆★★★
админ. бан
Lamort>> Интересно, а почему во вселенной вещества больше, чем антивещества?
Balancer> Нарушение CP-инвариантности — Википедия

Да, я, разумеется, это знаю, только это не объяснение того, почему во вселенной "стало именно таким образом", например, почему выбор сделан "в пользу вещества". Это попытка "придумать как такое вообще может быть". :)
   
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★
Lamort> например, почему выбор сделан "в пользу вещества"

Потому что если бы выбор был сделан в пользу антивещества, то мы бы его всё равно называли «веществом» :)

А что до наличия самого нарушения — тогда тебе нужно начинать удивляться с куда более привычных вещей. Почему существует гравитация, откуда эквивалентность масс, откуда, вообще, масса, почему «природа придумала» электрический заряд и так далее по списку. Нарушение CP-симметрии тут отнюдь не самый удивительный феномен :)
   27.0.1453.11027.0.1453.110
+
-2
-
edit
 

Lamort

ограниченный
☆★★★
админ. бан
Lamort>> например, почему выбор сделан "в пользу вещества"
Balancer> Потому что если бы выбор был сделан в пользу антивещества, то мы бы его всё равно называли «веществом» :)

Совершенно верно, но "выбор был сделан", так что "антивещество" это то, что "антивещество сейчас". Если это случайное явление, то где реализовалась эта случайность, а если нечто закономерное, то что это за закономерность? :)

Balancer> А что до наличия самого нарушения — тогда тебе нужно начинать удивляться с куда более привычных вещей. Почему существует гравитация, откуда эквивалентность масс, откуда, вообще, масса, почему «природа придумала» электрический заряд и так далее по списку. Нарушение CP-симметрии тут отнюдь не самый удивительный феномен :)

Я бы добавил, - "и какое отношение к реальности имеют все эти теоретические конструкции", может это всего-навсего "кусок устройства мира", который мы воспринимаем, а на более сложные конструкции у нас просто мозгов нет.
По этой причине, кстати, вопрос "откуда" для людей может быть просто не разрешим. :)
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
"Пишут, что..." © существование античастиц является следствием метрики Минковского.
Прикреплённые файлы:
 
   3.0.153.0.15
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★

В CERN получили антиводород

Ученым из Европейского центра ядерных исследований (CERN) в рамках эксперимента ASACUSA впервые удалось получить антиводород. В эксперименте антипротоны, из замедлителя AD, смешивают с позитронами (антиэлектронами) в специальной ловушке. Антипротоны при этом охлаждены до 200 кельвинов, а позитроны — до 40 кельвинов. В ходе реакции они образуют атомы антиводорода. В работе сообщается о регистрации 80 атомов этого вещества. // lenta.ru
 
   32.0.1700.7632.0.1700.76
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

АНТИМАТЕРИЯ

Б. С. Ишханов, Э. И. Кэбин Рекомендовано УМО по классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 011200 – «Физика» и по специальности 010701 – «Физика» Введение ЗаключениеЛитература  Дополнение П. А. М. Дирак. Теория электронов и протоновCarl D. Anderson. The Positive Electron     Учебное пособие написано на основе материалов курсов лекций, которые читаются на Физическом факультете Московского государственного университета имени М. // Дальше — nuclphys.sinp.msu.ru
 
   28.028.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Самые оптимистичные оценки:

Практическое использование антиматерии

    Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) используется для диагностики в онкологии, кардиологии и неврологии. В основе позитронно-эмиссионной томографии лежит свойство биологи­ческой ткани выборочно поглощать определенные вещества. Если в состав поглощенного вещества входит радиоактивный изотоп, по регистрации его распада можно судить о состоянии биологической ткани. Метод ПЭТ основан на регистрации двух аннигиляционных гамма-квантов, вылетающих в противополож­ных направлениях, что позволяет получить изображение исследуемого органа. // Дальше — nuclphys.sinp.msu.ru
 
Мировое производство антивещества является крайне низким. Сегодня оно составляет порядка от 1 до 10 нанограмм в год. Однако, существуют проекты, позволяющие увеличить производство антивещества на два и даже три порядка. Другой потенциальный источник антипротонов – радиационные пояса[§]. Максимальный поток антипротонов, образующихся в результате распада альбедо антинейтронов в околоземном пространстве оценивается в 4000 м-2с-1. Разрабатываются сборники-ловушки для таких антипротонов. Наиболее удачная схема сулит производительность до ~ 8.6 мкг/год. Однако для полетов за пределы Солнечной системы требуется килограммы антипротонов.
 


Их еще и сохранить как-то надо бы, что нифига не просто.
   3.6.33.6.3
+
-
edit
 
Fakir> Самые оптимистичные оценки:
про космическое использование заинтересовало.. Но рассказ про 360 тонн дейтериево-тритиевых капсул - убил. Емнис, в мире не нарабатывается столько трития... Да и стоимость.. Дешевле на керосине..

зы, штанги с жилыми отсеками и бронеплитами радиозащиты улыбнули. При пульсирующей (взрывы капсул) тяге это всё отвалится мгновенно..
   26.026.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Solid antimatter

The problems of creating solid antimatter are listed and examined. Laser driven accelerators may reduce the technological and financial magnitude of the task. // journals.cambridge.org
 
Solid antimatter
M. M. Michaelisand R. Bingham
Laser and Particle Beams / Volume 6 / Issue 01 / Февраль 1988, pp 83 - 91

Copyright © Cambridge University Press 1988

DOI: http://dx.doi.org.sci-hub.org/10.1017/S0263034600003827 (About DOI), Published online: 09 Март 2009

Abstract

The problems of creating solid antimatter are listed and examined. Laser driven accelerators may reduce the technological and financial magnitude of the task.
 


Возможно, что-то хоть немного любопытное (хотя вряд ли), но жадные британские учёные просто так не отдают :)
   28.028.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Г. Фрейзер, "Антиматерия. Зазеркальные миры", Мир, 2002 (английский оригинал - 2000)

Где скачать - кому надо, догадается :)
Но в целом книжка довольно попсовая, т.е. хорошая, но ничего выдающегося - заурядный научпоп, далеко не топовый. Ничего особо малоизвестного, ничего особо хорошо объяснённого.

Из любопытного в контексте - разве что о попытках попила бабла на антиматерию для "Звёздных войн":
Прикреплённые файлы:
 
   28.028.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Bressanini showed that a positron can attach to PsH2
to form a locally stable species with three positrons whose potential
energy curve shows an equilibrium structure at about 8 bohr
and a binding energy of 11.5(5) mhartree with respect to the dissociation
into PsH e+PsH.46

46 D. Bressanini, “e+(PsH)2: A three-positron molecule with a positronic chemical
bond,” J. Chem. Phys. 156, 154302 (2022).
 
   97.0.4692.9997.0.4692.99

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir> Из любопытного в контексте - разве что о попытках попила бабла на антиматерию для "Звёздных войн":

Еще о заигрываниях американской военщины с антивеществом, в т.ч. более свежих. Ессно, заведомо обреченных на провал ("it doesn't antimatter"). Что-то наподобие "гафниевой бомбы". Ну, денег там у них много - могут себе позволить.

Frank Close, "Antimatter", 2018.
...an article in the
San Francisco Chronicle in October 2004, which broke the news
that ‘The U.S. Air Force is quietly spending millions of dollars
investigating ways to use a radical power source—antimatter
, the
eerie “mirror” of ordinary matter—in future weapons’. The story
spread around the world and in India escalated to the claim
that not just the US Air Force but ‘defence scientists in many
countries are working on anti-matter weapon systems’ that are
‘small enough to hold in one’s hand’.
...
...there was a spate of news reports claiming the
US Air Force to be developing antimatter weapons
. The stories
seem to have grown out of a speech given on 24 March 2004 by
Kenneth Edwards, director of the ‘revolutionary munitions’ team
at the Munitions Directorate at Eglin Air Force Base in Florida.

He was a keynote speaker at the NASA Institute for Advanced
Concepts (NIAC) conference in Arlington, Virginia, and in that
talk, Edwards discussed the potential uses of positrons—basic
particles of antimatter.
There is no doubt that Edwards was fully
aware of and impressed by the potential of antimatter. His speech,
which ‘almost defied belief ’ according to some media reports,
stressed that even specks of antimatter too small to see could be
devastating. As an example 50-millionths of a gram of positrons
would be enough to generate a blast equal to the explosion
(roughly 4,000 pounds of TNT, according to the FBI) at the Alfred
P. Murrah Federal Building in Oklahoma City in 1995, which
killed 168 people and injured over 500.

Readers of the newspaper reports were reminded that these
weapon systems ‘are devastating’ and that ‘the level of destruction
is unimaginable’; there is no ‘will be’ or ‘could’, only ‘are’
and ‘is’, as if these devices are already being developed. Antimatter
weapons were presented as environmentally friendly
: in
contrast to regular nuclear bombs, positron bombs ‘won’t eject
plumes of radioactive debris’,3 and the primary product of the
annihilation of positrons and electrons was advertised as an invisible
but extremely dangerous burst of gamma radiation, which
‘can kill a large number of soldiers without touching the civilian
population’.

When journalists from the San Francisco Chronicle started asking
questions, the Air Force allegedly ‘forbade its employees from
publicly discussing the antimatter research program’. For conspiracy
theorists this is the proof that the stories are true; that antimatter
weapons of devastating power are in hand (metaphorically at
least!).
...
Having seen the power that science had managed to unleash from
the atomic nucleus, and with fusion (hydrogen) bombs already
being developed, the cold war was a time for funding blue-sky
ideas in science and technology lest the Soviet Union be first to
develop the ‘next big thing’. Alongside the more sober ideas were
others that verged on charlatanism. Telepathy, psychokinesis, and
antigravity paint were but three, so it is plausible that governments
have considered the possibilities for antimatter energy sources or
antimatter weapons. Unlike the three examples just mentioned,
there is good evidence for antimatter, as good as that for nuclear
fission in 1939; the subsequent development of the atomic bomb
was a tour de force of applied science and engineering. The successful
construction of nuclear weapons confirmed the ‘can do’
approach for strategists in the USA. So antimatter devices at first
sight appear to fit the bill.

It has been claimed that the US Air Force has been funding
numerous scientific studies of the basic physics of antimatter for
up to fifty years.
More likely is that the advances made in antimatter
research at open laboratories such as CERN in Europe and
Fermilab in the USA, which began to hit the headlines after 1996,
set the military in motion.

...

...we saw the reports that the US Air Force is developing
antimatter weapons. Now that we know more about the
reality of antimatter, we can see that there is no possibility to
make antimatter bombs for the same reason you cannot use it
to store energy: we can’t accumulate enough of it at high enough
density.

What therefore are we to make of the speech by Kenneth
Edwards in 2004 that excited interest in the US Air Force’s
research into antimatter weapons?

Following Edwards’ speech, newspaper reporters contacted
Eglin Air Force Base, whose response was initially very positive.
In July 2004 Rex Swenson at Eglin’s Munitions Directorate con-
firmed that everyone was ‘very excited about this technology’.
Swenson was set to arrange media interviews with Edwards but
within a month he was overruled by higher officials in the Air
Force and Pentagon. According to the report in the San Francisco
Chronicle, Edwards repeatedly declined to be interviewed claiming
to be under strict instructions from his superiors. The tell-tale
quote in the official line was that ‘we’re not at the point where
we need to be doing any public interviews’. In the world of
conspiracy theorists, this is ‘proof ’ that the military are trying to
suppress news of the latest big thing. In reality the explanation
turns out to be much simpler: there were no antimatter weapons;
the project was a dream.

The US Air Force was not developing antimatter weapons,
Edwards’ 2004 talk notwithstanding. It had however funded a
small research project into antiprotons, without any secrecy, at
Pennsylvania State University.
I knew this project well as some
years before I had been on a committee at CERN evaluating
experimental projects involving antiprotons at LEAR. One of
the scientists was Gerald Smith, formerly chairman of physics
at Penn State and I noticed that his name was mentioned in
Edwards’ presentation. Dr Smith had retired from Penn State and
in 2001 founded Positronics Research
in Santa Fe, New Mexico.
As the name implies, the emphasis has shifted from antiprotons
to positrons, which are much more accessible. Advertised
applications include energy storage, destruction of chemical and
biological agents, nuclear medicine, and propulsion.

In 2004, when interviewed by the reporters, Smith confirmed
that the Air Force had provided over three million dollars of
funding for his team’s research.
However, there has been no
demonstration or even serious claim that production or storage
of bulk antimatter is achievable, not even in amounts that are the
merest trifles of what would be required for energy.

One of the leading experts on antimatter, Rolf Landua of
CERN, has commented on the irony that ‘Scientists realized the
atom bomb to be a real possibility many years before one was
actually built and exploded; the public then was totally surprised
and amazed. The antimatter bomb on the other hand has been
imagined by the public who wants to know more about it, yet
we have known for a very long time that it’s not at all a practical
device.’


Meanwhile the US Air Force’s hopes for an antimatter aircraft
have been taken up by students. A research project linked to Eglin
Air Force Base summarized the challenge of designing such a
craft as follows
:

Hello!

Our website is at FAMU-FSU Have a great day! //  www.eng.fsu.edu
 

"Positron energy conversion will be used for antimatter annihilation
energy, which will provide the aircraft with propulsion and offensive
capabilities.
Eglin Air Force Base requires the following performance
specifications for this prototype. The wingspan of the aircraft cannot
exceed three feet.
The aircraftmust have a loiter capability which requires
mid flight hover. To satisfy the offensive requirements paint balls will be
fired from the aircraft as a safe simulated ammunition."

There in a nutshell you have the US Air Force’s hopes of developing
antimatter for power and weapons laid bare.

How did a speech by a funding officer, far from the centre of
Pentagon power, lead the world’s media to report that antimatter
weaponswere imminent? Edwards’ speech and media briefing promoted
the line that such weapons would be free from radioactive
debris. Dan Brown’s 2000 novel, Angels and Demons was at that
time beginning to hit public awareness among the best-sellers, and
featured an antimatter bomb that created ‘no pollution or radiation’.
The general assumptions that underpin Brown’s work of
fiction have uncanny parallels with what, within a year, the US Air
Force spokesman and the media seemed to be promoting as fact.
 



Позитроника, фирмёшка "Positronics Research" - кстати, не факт, что такой же попил, как и проект студенческого самолёт на позитронах с пейнтбольными шариками (OMG! :facepalm: ). Позитронные исследования - давняя и обширная область, с традициями, вплоть до физхимии позитрония :) Даже м.б. с какими-то полуприкладными перспективами - скорее, как метод исследования свойств вещества (напр. структуры зон в твёрдом теле).
   97.0.4692.9997.0.4692.99

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Мне казалось, что вопрос о поведении антивещества в гравитационном поле решён еще в 90-, ан, оказывается, всё еще нет. Ну или скажем так - не до конца. Вопросы остаются, в т.ч. относительно справедливости принципа эквивалентности, равенства гравитационной и инерционной массы для антивещества. Похоже, боле-мене надёжно определили лишь, что оно не обладает "отрицательной массой" (гравитационной), ну в смысле не падает вверх :) Но может быть, даже и это не совсем точно (хотя практически наверняка и верно :) ).

На 2021 (пока что, наверное, особых изменений нет, т.к. в тексте указано, что по некоторым экспериментам результаты и тогда ожидались к концу 2025):



Returning to antimatter, the experiments designed to study its behavior, under the action of Earth’s gravity, have to elucidate three questions directly related to the universality of free fall. One question is if it also extends to antimatter; that is, if the acceleration of gravity g has the same value for both matter and antimatter bodies. If not, the reason could be that the gravitational constant G is different for the attraction between two bodies of matter and the attraction between a body of matter and a body of antimatter. Another question, which is actually a particular case of the previous one, is whether the force of gravity between one body of matter and another of antimatter is also attractive, as implied by General Relativity. If not, this would represent a before and an after in theoretical physics, and would lead to an authentic revolution.
And the last question is whether the inertial mass and the gravitational mass of antimatter bodies are also identical, as in the case of bodies of matter. In fact, it could happen, and this is related to the second question, that these masses are identical in magnitude, but with opposite sign (in a similar way to electric charges with opposite sign). This would result in a negative gravitational mass for antimatter, which would generate repulsive forces on bodies of matter. And conversely, the bodies of matter would generate repulsive forces on antimatter bodies, so that antihydrogen atoms would fall “upwards”, instead of downwards, in the terrestrial gravitational field.

The ALPHA collaboration published in 2013 two results on the behavior of antihydrogen in the terrestrial gravitational field, as mentioned before. One of them was that their gravitational mass is less than 110 times their inertial mass, that is,

mg < 110 mi

which is a result of little relevance given that these two masses are expected to be identical. The other result was that antihydrogen is not repelled by the Earth with a gravitational mass larger than 65 times its inertial mass, that is,

mg <= 65 mi

in the event of gravitational repulsion between matter and antimatter.

The AEGIS collaboration, on the other hand, has not published any results yet on the gravitational behavior of antihydrogen.
Its mission consists of measuring the acceleration of gravity g with which the atoms fall down, or rise upwards, under the influence of the terrestrial gravity alone, that is, in free fall far from the reach of any another force.
To produce antiatoms, they use radioactive sodium as source of positrons, and they combine these with the antiprotons that come from the AD decelerator, as is done in the previous experiments. However, the method followed is very different since the researchers first manipulate the positrons using nanotechnology so that they form bound states with the electrons, the so-called positronium. This enables the positrons to last longer before they are annihilated by the electrons.3 Then, they excite the positronium with laser pulses, in order to distance the positrons from the electrons. This procedure has two effects: it prevents these particles from annihilating one another and it loosens the electrical force between them thereby facilitating the capture of positrons by antiprotons. Finally, the researchers fire the positronium pulses against the antiprotons, in such a way that a pulsed beam of atoms is obtained traveling horizontally.

These beams pass through an instrument called a Moire deflectometer, which consists of a system of grids that split them up and transforms them into parallel beams. Finally, those antiatoms that manage to cross all the grids impact against a vertical screen, annihilating themselves with the matter. The exact points where the annihilations occurred, as well as the velocities carried by the antiatoms, can be analyzed with great precision through photographic emulsions and other devices. And from these data it is possible to deduce how much the atoms have fallen during their flight, which enables to determine the acceleration g of gravity for them.

The experiment is in the phase of analyzing the annihilations of the atoms against the screen, producing, above all, pions and heavy ions. As this task is very arduous and laborious, the AEGIS collaboration has launched the project named Antimatter in a crowdcrafting platform—tasks carried out by a multitude of people—of citizen science. In particular, the researchers ask all interested people to participate in the analysis of the annihilations by recognizing the different trace patterns left by the pions on the photographic emulsions.


НЯП одна из сложностей в подобных экспериментов - невозможность (пока) работать с покоящимися атомами антиводорода.
Для получения чего-то близкого к покоящемуся антиводороду нужны "замедлители" заряженных частиц. Одна из подобных установок, ELENA, в ЦЕРНе работает с 2017-18 гг. Но полноценно только с 2021.

Покоящийся позитроний получить по идее проще, но и изучать его поведение в гравитационном поле тоже как-то нелегко - как технически, так и идейно. Кажется, пока нет и попыток проведения подобных экспериментов. Если кто встречал - поправьте.


The main objective of this project, like that of the AEGIS collaboration, is to measure the acceleration of gravity, g, experienced by antihydrogen atoms in free fall on Earth, but the techniques used are very different. First of all, the GBAR experiment will not use neutral antiatoms until the last instant, but ions with positive electric charge, consisting of two positrons orbiting an antiproton.

These ions are very difficult to produce, but once created they can be manipulated much more easily than the neutral antiatoms using electromagnetic fields. Secondly, GBAR needs positron beams with an intensity 100 times greater than that provided by radioactive isotopes. Due to this, they had to build a small linear accelerator 1.2 m long, named GBAR linac, which accelerates electrons to an energy of 10 MeV and makes them collide with a target, producing the required positrons.

In this experiment, positrons will also be manipulated to form positronium with electrons, and then the researchers will excite the positronium with laser light before mixing it with the antiprotons coming from the ELENA decelerator. In the tests that have already been performed, most antiprotons capture a single positron, but some of them capture two positrons (in two consecutive phases), thereby creating the ions

These will be slowed down much more, until their speeds are less than 1 m/s, equivalent to temperatures of 10 ?K (millionths of Kelvin!), which is why they are referred to as ultra-cold ions. Finally, using a laser of appropriate wavelength, it will be possible to remove the additional positrons from the ions, and thus convert these into neutral antiatoms, subject only to the strength of the Earth's gravitational field, so that they will fall (or rise?) in it. The first phase of the GBAR experiment will consist in the creation of the ions, and the second phase will focus on analyzing the free fall of the neutral antiatoms.


FAIR

FAIR complex, an international laboratory for cutting-edge research with antiprotons and ions, whose name is International Facility for Antiproton and Ion Research. It is currently being built in Hesse, near Darmstadt (Germany) and will become one of the largest particle accelerator facilities in the world. Indeed, these installations will accommodate about 3000 scientists from some 50 countries, and will allow several projects to be carried out at the same time, like at CERN, but using much lower energies for their research. In fact, the main accelerator ring is only 1.1 km long, through which atomic nuclei and ions will be accelerated.
The first relevant experiments at FAIR are expected to be performed by the end of 2025.

ANDA (Antiproton Annihilation at Darmstadt) - коллаборация в составе FAIR.

ANDA experiment will use beams of antiprotons to make them collide against protons. The analysis of the products so obtained will give the researchers a better understanding of various aspects of the strong force and the hadrons; in particular, the generation of the hadron masses through the energy produced by that force.


   
Это сообщение редактировалось 29.04.2025 в 17:18

pokos

аксакал

Fakir> НЯП одна из сложностей в подобных экспериментов - невозможность (пока) работать с покоящимися атомами антиводорода.
Ну, да, охлаждение пучков антипротонов и позитронов оказалось непростой задачей. Опять же, если антиатомы никуда не летят направленно, а становятся газом, пусть даже и очень холодным, то исследовать их становится песец нелегко.
   135.0.0.0135.0.0.0
1 13 14 15 16 17 18 19

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Статистика
Рейтинг@Mail.ru