Антиматерия на настольном ускорителе

Всякий раз, когда речь заходит об ускорителях элементарных частиц, воображение как правило рисует протянувшиеся на многие километры тунели с трубами и пучками кабелей. Так, протяженность Международного линейного коллайдера, строительство которого в Японии запланировано на ближайшее десятилетие, составит от 30 до 50 километров. Однако даже в «домашних» условиях можно содержать ускоритель со вполне приличными характеристиками.

Исследовательская группа Королевского университета Белфаста в Северной Ирлании под руководством молодого ученого Джианлука Сарри (Gianluca Sarri) сообщает о новом методе генерации потока электронно-позитронных (т.е. отрицательно и положительно заряженных частиц, которые относительно друг друга являются антиматерией), который позволит воссоздать антивещество в лабораторных условиях.

Используя разработанный Мичиганским университетом (США) мощный петаваттный (1 петаватт — 10¹⁵ ватт) лазер HERCULES, который помещается на столе, физики получили ионизированный интертный газ, при помощи которого образовали поток электронов высокого энергетического уровня (т.е. с большой квантовой энергией). Бомбардируя им такие металлы как медь, олово и тантал, ученые получили плотные и узкие струи электронов и позитронов. Струи возникали с большей плотностью и на более короткий промежуток времени, чем в обычных ускорителях.

Таким образом исследования, которые помогут в поисках ответов на такие фундаментальные вопросы как антивещество, релятивистская струя и даже пульсары с черными дырами, могут проводиться в обычных лабораторных условиях.

Physics (фото — APS Physics)