Антиматерия

лучах К. Андерсоном в 1932 году.
(Нобелевская премия –1936

г.)

антипротон – в 1955 году (Чемберлен, Сегре, Ипсилантис).
(Нобелевскую премию получили Э. Сегре и О. Чемберлен в 1959 г.)

Обнаружение первых античастиц

были синтезированы в 1965 году
(Leiderman и др.) в Европейской

лаборатории физики элементарных частиц
(CERN, Женева, Швейцария) и Брукхейвенской национальной лаборатории (США)

и два антинейтрона) были синтезированы в 1969 году Ю. Прокошкиным и

др. на 70-ГэВ протонном ускорителе в Институте физики высоких энергий (Протвино, СССР)

Вальтера Элерта (W.Oelert) синтезировала в 1995 году первые девять атомов

антивещества – антиводорода в результате столкновений антипротонов и атомов ксенона
(антипротоны полетали через газообразный ксенон примерно 3 миллиона раз в секунду)

Accelerator Laboratory, Batavia, USA) также были получены антиатомы водорода.

на создание пары электрон-позитрон, а в достаточно редких случаях близости

скоростей антипротона и позитрона возникал антиатом водорода:

Эти антиатомы существовали биллионные доли секунды на протяжении около десяти метров, после чего аннигилировали с обычным веществом. Получаемый в результате аннигиляции сигнал и служил подтверждением создания атомов антивещества.

сотрудникам CERN

Изучая антиатомы, физики рассчитывают прояснить вопрос о недостатке

антивещества во Вселенной, но до сих пор ученым не удавалось удерживать антиводород от аннигиляции с "обычной" материей достаточное для изучения время.

атомы антивещества.
Для этого ученые охлаждали облако, содержащее около 30000 антипротонов,

до температуры 200 К (-73,150 С), и облако из 2*106 позитронов до температуры 40 К (- 233,150 С).
Физики охлаждали антивещество в ловушке Пеннинга, встроенной внутрь ловушки Иоффе-Питчарда. В общей сложности было поймано 38 атомов, которые удерживались 172 мс.

соответственно заряд, масса и энергия частицы, с – скорость света

лазерно – стимулированной рекомбинации электронов и протонов , приводящее к

образованию атомов водорода.



При этом использовалось либо излучение СО2 лазера, либо длинный импульс лазера на красителе.

из ловушки, когда они аннигилировали при взаимодействии с ее стенками.
Всего

было зарегистрировано около 130 случаев аннигиляции атомов антиводорода, что (по оценке) соответствует примерно 50000 образовавшимся атомам.

фонового сигнала

— на этот раз было поймано 309 антипротонов, которые удерживались

1000 секунд. Дальнейшие эксперименты по удержанию антивещества призваны показать наличие или отсутствие для антивещества эффекта антигравитации.

Такую реакцию называют аннигиляцией.
Подсчитано, что при вступлении во взаимодействие 1 кг

антиматерии и 1 кг материи выделится приблизительно 1,8×1017 ДЖ энергии, что эквивалентно энергии выделяемой при взрыве 42,96 Мт тротила. Самое мощное ядерное устройство из когда-либо взрывавшихся на планете, «Царь-бомба» (вес ~ 20 т), соответствовало 57 Мт. Следует отметить, что порядка 50% энергии, выделившейся при аннигиляции (реакции пары нуклон-антинуклон), выделяется в форме нейтрино, которые практически не взаимодействуют с веществом.

энергичных частиц космических лучей, а также при распаде некоторых типов

этих частиц. Таким образом, часть первичных космических лучей составляют позитроны, так как в отсутствие электронов они стабильны. В некоторых областях Галактики обнаружены аннигиляционные гамма-линии, доказывающие присутствие позитронов.

контакта с обычной материей, превращаясь в гамма-лучи. Считается, что в

первые мгновения после Большого Взрыва количество позитронов и электронов во Вселенной было примерно одинаково, однако при остывании эта симметрия нарушилась. Пока температура Вселенной не понизилась до 1 МэВ, тепловые фотоны постоянно поддерживали в веществе определённую концентрацию позитронов путём рождения электрон-позитронных пар (такие условия существуют и сейчас в недрах горячих звёзд). После охлаждения вещества Вселенной ниже порога рождения пар оставшиеся позитроны аннигилировали с избытком
электронов.