Читаем PRO Антиматерию полностью

Эксперименты показывают, что при еще более высоких температурах материя приобретает и другие новые формы. Насколько мы можем судить, электроны остаются одними и теми же при всех температурах, а протоны и нейтроны – нет. В холодных условиях Земли и даже в горячем центре Солнца протоны и нейтроны – это сгустки кварков, которые удерживаются вместе глюонами. При более высоких температурах на том уровне, который можно изучать в самых мощных ускорителях, имеющихся в настоящее время, кажется, что ядерная материя расплавляется: атомы превращаются в электрическую плазму при 10 000 градусах, а протоны и нейтроны превращаются в «кварково-глюоновую плазму» при температуре около триллиона градусов.

Сегодня нигде во Вселенной такой температуры нет, за исключением столкновений частиц в ускорителях с высокой энергией. Даже 50 лет назад в «Беватроне» можно было создать условия с более высокой температурой, чем на Солнце. Сегодня мы можем моделировать условия, которые превалировали сразу же после Большого взрыва. Именно в ускорителях антиматерия в форме антипротонов и позитронов стала идеальным инструментом. Когда протоны ударяются в цели из материи, часть их энергии теряется и остается только небольшое количество для создания новых частиц. Однако если вы ускорите движение античастиц примерно до скорости света, а потом они будут сталкиваться с пучком идущих на такой же высокой скорости их материальных двойников, произойдет полная аннигиляция: вся энергия, ранее пойманная в ловушку в их отдельных E = mc2, высвобождается.

Эксперименты, проводившиеся в Большом электрон-позитронном коллайдере, о котором мы рассказывали выше, подтвердили, что Большой взрыв породил электроны и позитроны, кварки и антикварки и множество фотонов и глюонов. Это происходило на заре Вселенной, когда температура была на миллиарды градусов выше, чем сегодня Солнце. По мере старения и охлаждения Вселенной эти базовые частицы соединялись вместе, строя все более и более сложные структуры. Кварки склеивались вместе по три, создавая постоянные структуры, которые мы называем протонами и нейтронами, а шары плазмы, которые они формировали, начали готовить «зерна» элементов. Когда температура еще больше снизилась, примерно до того, что мы называем комнатной, эти ядерные зерна смогли зацепиться за проходящие мимо электроны и сформировали атомы, химию, биологию и жизнь.

Мы хорошо понимаем, как материя в том виде, в котором мы ее знаем сегодня, сформировалась и развивалась на протяжении 14 миллиардов лет после Большого взрыва. Ирония заключается в том, что мы многое об этом узнали, используя антипротоны и позитроны как инструменты, помогающие нам вернуться назад во времени и посмотреть, как сотворялась материя. Если бы в космосе антипротоны и позитроны имелись в большом количестве, они легко могли бы сформировать антизвезды, космические кухни которых приготовили бы ингредиенты для формирования антиэлементов. Посыл состоит в том, что материя и антиматерия формировались соответствующими друг другу парами. Тем не менее выжить смогла только материя. Где-то в первые моменты существования Вселенной, ранее, чем в миллиардную долю секунды, возник дисбаланс между материей и антиматерией.

Нейтрино

Мы уже говорили об асимметрии между материей и антиматерией и о том, что это естественно для Вселенной. Но при изучении странных частиц это стало сенсацией. Однако, чем больше собиралось данных, становилось все более ясно, что явления, включающие кварки и антикварки, не могут объяснить количественное полное доминирование материи во Вселенной сегодня. В последнее время ученые обратили внимание на лептоны и нейтрино.

Название «лептоны» происходит от греческого слова, означающего «легкий». Название появилось в 1948 году и было выбрано, потому что все известные в то время лептоны были значительно легче тяжелых частиц, входящих в класс барионов, название которых происходит от греческого слова «тяжелый». Сейчас это уже не вполне соответствует реальному положению дел, поскольку открытый в 1977 году тау-лептон примерно в два раза тяжелее самых легких барионов. Лептоны – это элементарные частицы с полуцелым спином, не участвующие в сильном взаимодействии. Лептоны вместе с кварками (которые участвуют во всех четырех взаимодействиях, включая сильное) составляют класс фундаментальных фермионов – частиц, из которых состоит вещество и у которых, насколько нам известно, отсутствует внутренняя структура.

Перейти на страницу:

Все книги серии Просто… (Страта)

Просто копирайтинг
Просто копирайтинг

Что объединяет многочисленные интернет-магазины, тематические группы в социальных сетях, веб-сайты коммерческих предприятий и информационные порталы? Наличие контента, который создают копирайтеры, – специалисты по разработке текстов.Эта увлекательная профессия таит в себе множество секретов, которыми охотно делится с читателями автор сорока книг и более четырех сотен публикаций в печатных изданиях, профессиональный копирайтер и коммерческий писатель Валентин Холмогоров.Все права защищены. Никакая часть настоящей книги не может быть воспроизведена или передана в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, будь то электронные или механические, включая фотокопирование и запись на магнитный носитель, а также размещение в Интернете, если на то нет письменного разрешения владельцев.

Валентин Холмогоров

Маркетинг, PR
Pro темную материю
Pro темную материю

Почему 22 % материи во Вселенной называют темной? Потому что ее не видно в традиционном смысле и даже в оптическом диапазоне длин волн, как видно обычную, светящуюся материю. Темная материя не принимает участия в электромагнитном взаимодействии. При этом она однозначно существует.Еще большую долю, 74 %, в составе Вселенной занимает темная энергия, предположение о существовании которой было высказано после наблюдений за сверхновыми и расширяющейся Вселенной. Свойства этой субстанции оказались очень странными…По мнению ряда ученых, без темной материи и темной энергии невозможно возникновение и существование самих галактик, звезд в галактиках, звездных систем, планет и жизни.Автор увлекательно рассказывает об истории изучения Вселенной, о великих астрономах, астрофизиках и космологах, их попытках узнать или, скорее, рассчитать судьбу Вселенной.

Виктор де Касто

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература
PRO Антиматерию
PRO Антиматерию

Антиматерия – одна из любимых тем писателей-фантастов. Тем не менее она реальна, и ученые уже научились ее получать. Материя и антиматерия появились в результате Большого Взрыва в равных количествах. Но материя осталась, а антиматерии в нашей Вселенной нет или почти нет. Почему так получилось? Что происходило почти четырнадцать миллиардов лет назад? Есть ли другие вселенные, состоящие из антиматерии? Как можно использовать антиматерию на Земле? Автор отвечает на все эти вопросы и рассказывает о большом интересе к антиматерии различных специалистов – как альтернативному источнику энергии, как возможному топливу для межгалактических космических кораблей и как основе самого страшного оружия, которое только может изобрести человечество.

Виктор де Касто

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература

Похожие книги

Комично, как все химично! Почему не стоит бояться фтора в зубной пасте, тефлона на сковороде, и думать о том, что телефон на зарядке взорвется
Комично, как все химично! Почему не стоит бояться фтора в зубной пасте, тефлона на сковороде, и думать о том, что телефон на зарядке взорвется

Если бы можно было рассмотреть окружающий мир при огромном увеличении, то мы бы увидели, что он состоит из множества молекул, которые постоянно чем-то заняты. А еще узнали бы, как действует на наш организм выпитая утром чашечка кофе («привет, кофеин»), более тщательно бы выбирали зубную пасту («так все-таки с фтором или без?») и наконец-то поняли, почему шоколадный фондан получается таким вкусным («так вот в чем секрет!»). Химия присутствует повсюду, она часть повседневной жизни каждого, так почему бы не познакомиться с этой наукой чуточку ближе? Автор книги, по совместительству ученый-химик и автор уникального YouTube-канала The Secret Life of Scientists, предлагает вам взглянуть на обычные и привычные вещи с научной точки зрения и даже попробовать себя в роли экспериментатора!В формате PDF A4 сохранен издательский макет.

Нгуэн-Ким Май Тхи

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Научно-популярная литература / Образование и наука
Эволюция человека. Книга III. Кости, гены и культура
Эволюция человека. Книга III. Кости, гены и культура

В третьем томе знаменитой "Эволюции человека" рассказывается о новых открытиях, сделанных археологами, палеоантропологами, этологами и генетиками за последние десять лет, а также о новых теориях, благодаря которым наше понимание собственного происхождения становится полнее и глубже. В свете новых данных на некоторые прежние выводы можно взглянуть под другим углом, а порой и предложить новые интерпретации. Так, для объяснения удивительно быстрого увеличения объема мозга в эволюции рода Homo была предложена новая многообещающая идея – теория "культурного драйва", или сопряженной эволюции мозга, социального обучения и культуры.

Александр Владимирович Марков , Елена Борисовна Наймарк

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература
ДМТ — Молекула духа
ДМТ — Молекула духа

Книга представляет собой захватывающее описание уникального научного исследования. Впервые в истории науки доктор медицины Рик Страссман изучил и описал воздействие на человеческое сознание психоделического препарата ДМТ (N,N-диметилтриптамина). Это вещество содержится в растениях, которые в индейских традиционных культурах употреблялись для вхождения в измененное состояние сознания. Кроме того, ДМТ вырабатывается эпифизом мозга человека в критические периоды его жизни (например, при рождении и смерти).Чтобы получить официальное разрешение на это исследование, Страссману пришлось преодолеть многочисленные бюрократические барьеры: исследования психоделиков были практически прерваны в 1970 году, когда конгресс США принял закон о запрете ЛСД и других подобных препаратов.Вы прочтете о том, как вырабатывалась концепция исследования, как набирали добровольцев для введения препарата. В книге представлено множество описаний потрясающих опытов, которые пережили волонтеры под воздействием ДМТ. Наконец, вы узнаете, к каким выводам пришел доктор Страссман, — они поражают своей смелостью и революционностью.Книга для тех, кого интересует психология человека, пути обретения духовного опыта, иные миры, постижение законов бытия путем погружения в глубины собственного сознания.

Рик Страссман

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература