Этот вопрос мучил физиков десятилетиями. Антиматерия очень похожа на материю — она состоит из таких же субатомных частиц, но с противоположным зарядом. То есть, электрон антиматерии имеет положительный заряд (это позитрон), а протон имеет отрицательный заряд и называется антипротон.
В остальном антиматерия должна вести себя точно так же, как обычная материя. Если взять антиэлектрон и антипротон и сложить их вместе, то получится один атом антиводорода, антиверсия обычного водорода.
Но как он себя ведет? Мы много знаем, как ведет себя водород, но понять, как ведет себя антиводород будет труднее, по двум причинам: его сложно сделать и еще сложнее изучить.
Антиматерия обладает одним неприятным свойством: она аннигилирует, соприкасаясь с материей. Именно поэтому Объединённая федерация планет использует антиматерию в качестве топлива для своих звездолетов.
Для создания антиматерии требуются чрезвычайно высокие энергии. Такие энергии есть в ускорителях частиц, где мы постоянно наблюдаем, как там образуются позитроны.
Но вот проблема – как их сохранить? Как их поместить хранилище или банку, что бы они не среагировали с материалом этой банки? Ведь, если что – бум! И кусочек чистой энергии нам обеспечен.
Для недопущения этого ученые используют магниты. На заряженные частицы воздействуют магнитные поля. Поэтому, можно создать магнитную ловушку, чтобы ловить и сохранять античастицы.
Но тут есть одна сложность – поймать их надо много. И еще каким-то образом получить из них антиводород. И как-то его удержать целым и невредимым.
Последняя часть довольно сложная. Ведь как только позитрон соединяется с антипротоном, они образуют нейтральный атом антиводорода. Но несмотря на то, что он нейтральный, он, по-прежнему, состоит из пары заряженных античастиц. А это значит, что антиводород будет, хоть и слабо, но реагировать на магнитное поле прежде чем уничтожится.
И вот теперь наступает самое интересное: ученые из ЦЕРНа получили наконец-то оптический спектр атома антиводорода, и выяснили (о чудо!), что он подчиняется тем же законам физики, что и старый добрый водород.
Физика этого процесса довольно сложна и объяснять ее тут не буду, скажу лишь, что ученые доказали, что антиводород и водород подчиняются одним и тем же законам физики!
Заключение
Мы многого еще не знаем об антивеществе. У нас есть очень сложные физические модели, говорящие о том как все это должно работать, и мы действительно хотим, чтобы эксперименты подтвердили правильность этих теорий.
Но есть еще вопросы. Один довольно забавный: антивещество падает вверх или вниз? Представьте, у вас есть теннисный мяч из антивещества, и вы его уронили, куда он упадет: вверх или вниз? Большинство физиков считают, что тут все как обычно – теннисный мяч упадет вниз, но некоторые считают, что гравитация в данном случае сработает в обратном направлении. Сомнительно, конечно, что будет именно так, но теперь, когда мы можем создавать атомы антиводорода, мы можем проверить это на практике.
Мы исследуем фундаментальные силы и энергии Вселенной, проверяя их, чтобы понять, как все работает и как мы можем это использовать.
Взять, к примеру, варп-двигатели. Антиматерия могла бы стать отличным источником энергии для них. И кто знает, что еще мы узнаем и придумаем, какие нас ждут научно-фантастические технологии, когда мы будем знать больше о том, что говорит нам антиматерия.
Подумайте: компьютер, на котором вы читаете эти самые слова, стал возможен только потому, что мы выяснили, как работают электроны, как работают атомы, и даже то, что они вообще существуют. Что мы сможем сделать, узнав еще больше о квантовой Вселенной?
Подавляющее большинство того, что мы можем видеть во Вселенной, — это обычная материя с очень небольшим количеством антиматерии. Причина крайней нехватки антивещества до сих пор неизвестна. Но когда-нибудь мы и это разгадаем.
