Zehn Dinge, die Sie vielleicht nicht über Anti-Materie wissen, Symmetrie Magazin
Antimaterie ist der Stoff, aus Science-Fiction. In dem Buch und Film Engel und Dämonen. Professor Langdon versucht Vatikanstadt von einer Antimaterie-Bombe zu speichern. Star Trek ‚s verwendet Raumschiff Enterprise-Materie-Antimaterie Vernichtung Antrieb für schneller als Licht zu reisen.
Während Antimaterie Bomben und Antimaterie betriebene Raumschiffe weit hergeholt sind, gibt es noch viele Fakten über Anti-Materie, die Ihre Gehirnzellen kitzeln wird.
1. Antimaterie sollten alle von der Materie im Universum nach dem Urknall haben vernichtet.
Nach der Theorie sollte der Urknall Materie und Antimaterie in gleichen Mengen geschaffen. Wenn Materie und Antimaterie zusammentreffen, sie vernichten und hinterlässt nichts als Energie. Also im Prinzip keiner von uns sollte vorhanden sein.
Aber wir tun. Und so weit wie die Physiker sagen kann, es ist nur, weil, am Ende gibt es für jede Milliarde Materie-Antimaterie-Paare ein extra Materieteilchen war. Die Physiker sind hart bei der Arbeit versucht, diese Asymmetrie zu erklären.
2. Antimaterie ist Ihnen näher als Sie denken.
Kleine Mengen von Antimaterie Regen ständig in Form der kosmischen Strahlung, energiereichen Teilchen aus dem Weltraum auf die Erde herab. Diese Anti-Materie-Teilchen erreichen unsere Atmosphäre mit einer Geschwindigkeit im Bereich von weniger als einem pro Quadratmeter auf mehr als 100 pro Quadratmeter. Wissenschaftler haben auch Hinweise auf Antimaterie Produktion über Gewitter gesehen.
3. Die Menschen haben nur eine winzige Menge von Anti-Materie geschaffen.
Antimaterie Materie Annihilation hat das Potenzial, eine große Menge an Energie zu. Ein Gramm Antimaterie könnte eine Explosion die Größe einer Atombombe produzieren. Allerdings haben Menschen produzieren nur eine winzige Menge an Antimaterie.
Alle die bei Fermilab erstellt Antiprotonen-Beschleuniger Tevatron Partikel nur 15 Nanogramm addieren. Diejenigen, am CERN Menge gemacht bis etwa 1 Nanogramm. Bei DESY in Deutschland etwa 2 Nanogramm Positronen wurden bisher produziert.
Wenn alle Antimaterie jemals von Menschen gemacht sofort vernichtet wurden, erzeugte die Energie würde nicht einmal ausreicht, um eine Tasse Tee zu kochen.
Das Problem liegt in der Effizienz und die Kosten für die Anti-Materie Produktion und Lagerung. Herstellung von 1 Gramm Antimaterie würde rund 25 Millionen Milliarden Kilowattstunden Energie und Kosten über eine Million Milliarden Dollar erfordern.
4. Es gibt so etwas wie eine Antimaterie-Falle.
Um zu untersuchen, Antimaterie, müssen Sie es verhindern, dass mit der Materie zu vernichten. Wissenschaftler haben Möglichkeiten geschaffen, genau das zu tun.
Geladene Teilchen, wie Antimaterie Positronen und Antiprotonen in Geräten genannt Penning-Fallen abgehalten werden. Diese sind vergleichbar mit kleinen Beschleunigern. Im Inneren spiral Teilchen um so die magnetischen und elektrischen Felder sie halten mit den Wänden des Abscheiders kollidiert.
Das Magnetfeld der Erde kann auch als eine Art von Anti-Materie Falle handeln. Antiprotonen wurden in Zonen um die Erde genannt Van-Allen-Strahlungsgürtel gefunden.
5. Antimaterie könnte fallen auf.
Antimaterie und Materieteilchen haben die gleiche Masse, aber unterscheiden sich in Eigenschaften wie elektrische Ladung und Spin. Das Standardmodell sagt voraus, dass die Schwerkraft die gleiche Wirkung auf Materie und Antimaterie haben sollte; aber dies ist noch zu sehen. Experimente wie AEGIS, ALPHA und gbar sind hart an der Arbeit, um herauszufinden versuchen.
Schwere Wirkung auf Antimaterie Beobachtung ist nicht ganz so einfach, wie einen Apfel vom Baum fallen zu beobachten. Diese Versuche müssen Antimaterie in einer Falle zu halten oder sie verlangsamen, indem sie es auf Temperaturen knapp über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt wird. Und weil die Schwerkraft die schwächste der fundamentalen Kräfte sind, müssen die Physiker neutrale Antimaterie-Teilchen in diesen Experimenten verwenden, um Störungen durch die stärkere elektrische Kraft zu verhindern.
7. Neutrinos könnten ihre eigenen Antiteilchen sein.
8. Antimaterie wird in der Medizin verwendet.
PET (Positronen-Emissions-Tomographie) verwendet Positronen hochauflösende Bilder des Körpers zu erzeugen. Positronen emittierende radioaktive Isotope (wie die, die in Bananen gefunden) sind chemische Substanzen gebunden, wie Glucose, die natürlich durch den Körper verwendet werden. Diese werden in den Blutstrom injiziert, wo sie natürlicherweise aufgeschlüsselt werden, Positronen-Elektronen freisetzt, die in dem Körper und annihilate erfüllen. Die Annihilationen erzeugen Gammastrahlen, die Bilder zu konstruieren, werden verwendet, um.
Wissenschaftler am CERN ACE Projekt haben Antimaterie als potenziellen Kandidaten für die Krebstherapie untersucht. Ärzte haben bereits entdeckt, dass sie Tumore mit Teilchenstrahlen ausrichten können, die ihre Energie freisetzen wird erst nach sicher durch gesundes Gewebe vorbei. Antiprotonen fügt einen zusätzlichen Energieschub verwenden. Die Technik wurde gefunden in Hamsterzellen wirksam zu sein, aber die Forscher haben noch Studien in menschlichen Zellen zu leiten.
9. Die Anti-Materie, die uns vielleicht noch hätte verhindern sollen aus bestehenden im Raum lauern.
Eine Möglichkeit, dass Wissenschaftler versuchen, die Antimaterie-Asymmetrie Materie Problem zu lösen ist, indem für Antimaterie suchen vom Urknall übrig.
Das Alpha-Magnet-Spektrometer ist ein Teilchendetektor, der für diese Teilchen oben auf der Internationalen Raumstation suchen sitzt. AMS enthält Magnetfelder, die den Weg der kosmischen Teilchen abzutrennen Materie aus Antimaterie biegen. Seine Detektoren bewerten und identifizieren, die Partikel, wie sie passieren.
Kosmische Strahlung Kollisionen erzeugt routinemäßig Positronen und Antiprotonen, aber die Wahrscheinlichkeit, ein antihelium Atom zu schaffen ist extrem gering wegen der großen Menge an Energie würde es erfordern. Dies bedeutet die Beobachtung auch nur ein einzigen antihelium Kern starke Beweise für die Existenz irgendwo anders eine große Menge an Antimaterie im Universum wäre.
10. Menschen studieren tatsächlich, wie Raumschiff mit Antimaterie tanken.
Nur eine Handvoll von Anti-Materie kann eine enorme Menge an Energie erzeugt, ist es ein beliebter Brennstoff für futuristische Fahrzeuge in Science-Fiction zu machen.
Antimaterie Raketenantrieb ist hypothetisch möglich; die große Einschränkung ist das Sammeln genug Antimaterie es geschehen zu lassen.