Do pobrania

Antymateria jest "lustrzanym" odbiciem materii. Każda poznana cząstka elementarna ma swój odpowiednik "lustrzany", czyli antycząstkę. Na przykład antycząstką elektronu jest antyelektron zwany pozytonem, protonu antyproton, neutronu antyneutron itd.

Różnica między cząstką a antycząstką polega na tym, iż mają przeciwne znaki ładunku elektrycznego. Wówczas, na przykład, w polu magnetycznym cząstka i antycząstka będą poruszać się po identycznie zakrzywionych torach, jednak te zakrzywienia będą w odwrotnym kierunku - dzięki temu fizycy zidentyfikowali pozyton. Gdyby przyjąć, że w trakcie Wielkiego Wybuchu powstało tyle samo materii co antymaterii to by znaczyło, że nadal utrzymuje się ta równowaga.

Jednak tak nie jest - obserwuje się śladowe ilości antymaterii. Antymateria mogła "zniknąć" tylko w procesie anihilacji, czyli spotkania się ze swoją "lustrzaną" cząstką i zgodnie z równaniem E=mc2 zamienić w energię fotonów. Jeśli jednak było tyle samo materii i antymaterii, to oznacza, że proces anihilacji nie był symetryczny i z jakiegoś powodu powstała „niewielka” nadwyżka materii, z której to powstały gwiazdy, planety, galaktyki.

W wielkim zderzaczu hadronów (LHC – Large Hadron Collider), czyli takich cząstek jak proton, uzyskuje się tak dużą ilość energii, że mogą powstać warunki do kreacji par cząstka-antycząstka, które w mgnieniu oka anihilują i pozostaje po nich czysta energia. Obserwacja zjawisk kreacji, a szczególnie anihilacji, może odpowiedzieć na nurtujące nas pytanie: gdzie się podziała antymateria?


Czy wytworzona w LHC antymateria może spowodować, że powstanie wielki niekontrolowany wybuch, lub, że zniknie akcelerator (anihiluje)?

Oczywiście, że nie ma takiego zagrożenia, gdyż z uwagi na skomplikowany proces przyśpieszania cząstek oraz sterowania ich wiązką możliwa liczba zderzeń jest bardzo mała (ale wystarczająca do badań). W procesie tym powstanie zatem niewiele antymaterii, a tym samym również materii, które ze sobą w krótkim czasie będą anihilować.

Podczas przecięcia się dwóch paczek protonów (po 100 miliardów cząstek każda) na zderzenie ma szansę około 40 cząstek. W rzeczywistości energia kinetyczna jednej cząstki będzie wynosiła tyle co energia kinetyczna kilku lecących komarów, z tą różnicą, że będzie skupiona w bardzo małej objętości. W „Przewodniku po LHC” zagadnienie skupienia energii zderzenia na niewielkim obszarze zobrazowano podając jako przykład klaśniecie dłońmi trzymając w jednej z nich igłę.

W akceleratorze następuje około 600 milionów zderzeń na sekundę, co daje energię równą energii kinetycznej człowieka poruszającego się bardzo wolnym spacerkiem. Stąd całkowita  moc zderzeń wynosi ok. 1500W, a więc odpowiada mocy typowego odkurzacza. Jak do tej pory nie odnotowano globalnego kataklizmu spowodowanego odkurzaczem.

Jednak energia wszystkich cząstek krążących w akceleratorze LHC jest znacznie większa, gdyż jest porównywalna z energią rozpędzonego francuskiego pociągu TGV (150km/h) o masie 400 ton, z tego powodu zatrzymanie akceleratora nie jest takie proste. Rozpędzona wiązka jest usuwana z akceleratora poprzez skierowanie jej na blok składający się z szeregu płyt grafitowych zdolnych pochłonąć tak dużą energię zderzenia.


Media
Wydarzenia
Wybory 2012_baner
  • Wybory 2012
Wybory 2012_baner
  • Projekty strukturalne
  • Projekty strategiczne
 
Admin © Politechnika Śląska
 
Całkowitą odpowiedzialność za poprawność, aktualność i zgodność z przepisami prawa materiałów publikowanych za pośrednictwem serwisu internetowego Politechniki Śląskiej ponoszą ich autorzy - jednostki organizacyjne, w których materiały informacyjne wytworzono. Opracowanie graficzne: Dr Jacek Joostberens. Prowadzenie: Centrum Komputerowe Politechniki Śląskiej (wwwadm@polsl.pl)
Antymateria – gdzie ona jest?