Antymateria uchwycona!PAP | dodano: 2010-11-18 (11:21)
(fot. Eastnews / SPL)
Naukowcy z CERN (Europejskiej Organizacji Badañ J±drowych) dopiêli swego – uda³o im siê uzyskaæ przeciwieñstwo tworz±cej ¶wiat materii – antymaterii i zatrzymaæ j± na u³amek sekundy.Antymateria to fenomen znany fizykom od dziesiêcioleci. Ka¿da cz±stka elementarna ma swój anty-odpowiednik, który zasadniczo ró¿ni siê od niej tym, ¿e ma ³adunek elektryczny o przeciwnym znaku. Czyli antyproton jest cz±stk± o masie i innych w³asno¶ciach protonu, ale o ujemnym ³adunku, za¶ antyelektron (inaczej pozytron) ma masê elektronu, ale ³adunek dodatni. Mówi siê te¿, ¿e cz±stka i anty-cz±stka s± swoimi lustrzanymi odbiciami.
Jednak cz±stki i anty-cz±stki nie ¿yj± ze sob± w przyja¼ni. Gdy cz±stka antymaterii zetknie siê ze swoj± bli¼niacz± cz±stk± materii, to obie ulegaj± anihilacji, czyli znikaj± zamieniaj±c siê w fotony - czyst± energiê. Ta w³asno¶æ antymaterii zosta³a wykorzystana przez autora powie¶ci "Anio³y i demony", Dana Browna, który opisa³ ³adunek wybuchowy, sk³adaj±cy siê z pojemnika z drobn± antymateri±, której si³a anihilacji mog³a zniszczyæ Watykan.
Istnienie antymaterii i jej w³a¶ciwo¶ci stanowi± jedn± z najwiêkszych tajemnic wszech¶wiata, której zg³êbieniu oddali siê pracownicy europejskiego centrum CERN. Pomimo licznych protestów i zw±tpienia ró¿nych ¶rodowisk w cel ich do¶wiadczeñ, nie poddali siê i dokonali niemo¿liwego.
W³a¶nie z powodu wybuchowych konsekwencji zetkniêcia materii z antymateri± nie jest mo¿liwe zaobserwowanie antycz±stek trwale istniej±cych w przyrodzie. Pojawiaj± siê one np. w procesie rozpadu promieniotwórczego j±der atomów i mo¿na te¿ wytwarzaæ je w laboratoriach. Ale niezale¿nie od tego, jak powsta³y, cz±stki antymaterii nie ¿yj± d³ugo - anihiluj± natychmiast po zetkniêciu ze zwyk³± materi±, a wraz z nimi w energiê zamienia siê taka sama liczba zwyk³ych cz±stek.
Natomiast w procesie odwrotnym do anihilacji, nazywanym kreacj±, czyli w trakcie zamiany energii w materiê, regu³± jest tworzenie siê takiej samej liczby cz±stek i antycz±stek. Fizycy s± wiêc zgodni, ¿e w Wielkim Wybuchu musia³o powstaæ tyle samo materii co antymaterii.
I tu pojawia siê zagadka. Skoro antymaterii i materii by³o tyle samo, a po zetkniêciu ze sob± te substancje anihiluj±, to nie powinien istnieæ ¿aden Wszech¶wiat, bo ca³a materia znik³aby, zamieniaj±c siê w ¶wiat³o. Sta³o siê jednak inaczej.
Jedynym wyt³umaczeniem jest koncepcja, ¿e w gwa³townym i niestabilnym okresie pierwszych sekund po Wielkim Wybuchu, powsta³e w wyniku serii gigantycznych aktów kreacji cz±stki i antycz±stki, zetkn±wszy siê ze sob± anihilowa³y, ale nie pozosta³a po nich tylko energia, poniewa¿ przed ostateczn± anihilacj± materia z jakiego¶ powodu zyska³a przewagê liczebn± nad antymateri±. Skutek by³ taki, ¿e anihilowa³a taka sama ilo¶æ materii i antymaterii, a "nadwy¿ka" materii pozosta³a. Umo¿liwi³o to powstanie materialnego ¶wiata: gwiazd, planet i ¿ycia na planetach. Krótko mówi±c: nasza rzeczywisto¶æ powsta³a z resztek.
Choæ stworzony w laboratorium atom antywodoru pojawi³ siê tylko na u³amek sekundy i znikn±³, dokonanie to jest niew±tpliwie ogromnym krokiem w fizyce. Pierwsze próby stworzenia antymaterii przez cz³owieka siêgaj± 1995 roku. Je¶li kolejne eksperymenty równie¿ siê powiod±, naukowcy bêd± mogli wyprodukowaæ wiêksze ilo¶ci antymaterii, zbadaæ j± szczegó³owo i dowiedzieæ siê jakie si³y oddzia³ywa³y na siebie u zarania kosmosu. Wyja¶ni to ostatecznie jak powsta³o wszystko, co nas otacza i co nas buduje.
Zgodnie z teori±, antymateria jest ca³kowitym przeciwieñstwem materii. Oznacza to, ¿e skoro atom wodoru sk³ada siê z protonu i elektronu, atom antywodoru powinien budowaæ antyproton i pozytron, a ich aktywno¶æ powinna byæ przeciwstawna. Byæ mo¿e ju¿ nied³ugo fizykom uda siê to potwierdziæ w praktyce.
Cz±stka antymaterii jest niezwykle ulotna, ze wzglêdu na anihilacjê w zetkniêciu z materi±, badaczom uda³o siê ja utrzymaæ zaledwie na 0,1 sekundy. Konieczne bêd± prace nad stworzeniem silniejszego pola magnetycznego wewn±trz ogromnej pró¿ni, tak aby mo¿liwie wyd³u¿yæ czas obserwacji antymaterii i zabezpieczyæ j± przed kontaktem z materi±.
„Z przyczyn, które nie s± dla nas jasne, natura wyeliminowa³a antymateriê. Tym bardziej fascynuj±cy i buduj±cy jest media.wp.pl/kat,38126,name,Fakt,prasa.html">fakt, ¿e przy pomocy stworzonego ludzk± rêk± urz±dzenia, uda³o siê stworzyæ stabilne cz±steczki.” Mówi Jeffrey Hangst z duñskiego uniwersytetu w Aarhus, wspó³pracuj±cy z naukowcami w CERN. „Inspiruje nas to do wytê¿onej pracy nad poznaniem tajemnic antymaterii.”
Dotychczas pracownicy CERN opracowali dwie alternatywne metody tworzenia antymaterii, przy pomocy urz±dzeñ zwanych odpowiednio ALPHA oraz ASACUSA. Ich dopracowanie z pewno¶ci± pozwoli na uzyskanie bardziej wydajnych reakcji i d³u¿szego utrzymania cz±steczek.
“Maj±c do wykorzystania dwie drogi dzia³ania, antymateria nie bêdzie d³ugo ukrywaæ przed nami swoich w³a¶ciwo¶ci.” Cieszy siê Yasunori Yamazaki z japoñskiego centrum badawczego RIKEN.
PAP/wp.pl
http://odkrywcy.pl/kat,111408,title,Antymateria-uchwycona,wid,12863295,wiadomosc.html