Kaip gaminama antimedžiaga?

1955 m. spalį pirmajame „New York Times“ puslapyje buvo rašoma: „Rasta nauja atomo dalelė; Pavadintas neigiamu protonu“. Nors antielektronai, žinomi kaip pozitronai, buvo atrasti daugiau nei prieš du dešimtmečius, 1932 m., antiprotono atradimas įrodė, kad visa antimedžiagos idėja nebuvo atsitiktinumas ir kad visų rūšių materijos iš tikrųjų turi piktųjų dvynių. Antimedžiaga yra materijos forma, identiška įprastinei medžiagai, išskyrus tai, kad ji turi priešingą krūvį ir, susilietus su įprasta medžiaga, susinaikina, išskirdama energijos kiekį, nustatytą pagal garsiąją Einšteino lygtį E=MC2.

Visa didelės energijos dalelių greitintuvų era buvo pradėta siekiant atrasti antiprotoną. Nuo pat pozitrono atradimo fizikai įtarė, kad antiprotonas egzistuoja. Jie sukonstravo ciklotronus, kurie laipsniškai tiria didesnę energiją, kad pamatytų, ar galima rasti antiprotonų.

1954 m. Nobelio premijos laureatas fizikas Earnestas Lawrence’as Berklyje, Kalifornijoje, pastatė „Bevatron“ – didžiulį dalelių greitintuvą, galintį susidurti du protonus esant 6.2 GeV (gigaelektronų voltų), kuris, kaip prognozuojama, yra idealus diapazonas sukurti antimedžiaga. Maždaug 6.2 GeV ir daugiau dalelės susiduria su tokiomis didžiulėmis energijomis, kad susidaro nauja medžiaga. Tai yra E=MC2 pasekmė – generuoja pakankamai energijos ir prasideda medžiagų gamyba. Kai iš nieko susidaro nauja medžiaga, susidaro vienodas dalelių ir antidalelių kiekis. Magnetinis laukas gali išsiurbti neigiamai įkrautus antiprotonus ir juos galima aptikti. Taip turi būti pagaminta antimedžiaga.

Po daugelio metų CERN 1990-ųjų pradžioje mokslininkams pavyko sukurti pirmuosius antiatomus – būtent antivandenilį. Tai buvo padaryta pagreitinant antiprotonus reliatyvistiniu greičiu kartu su įprastiniais atomais. Konkrečiais atvejais, pravažiuojant arti atomo branduolio, jų energijos pakaktų sukurti elektronų-antielektronų porą. Retkarčiais antielektronas susiporuodavo su praeinančiu antiprotonu, sukurdamas vieną antivandenilio atomą. 1995 metais CERN patvirtino, kad sėkmingai sukūrė devynis antivandenilio atomus. Prasidėjo tikrosios antimedžiagos gamybos era.

Deja, antimedžiagų gamybos panaudojimas yra ribotas. Jis sukurtas esant tokiam didžiuliam neefektyvumui, kad pagaminus didelius kiekius išeikvotų visos planetos energijos tiekimas. Štai kodėl mums mažai ko baimintis dėl hipotetinio antimedžiagos bombos sukūrimo – ši technologija tiesiog neperspektyvi. Tolimoje ateityje antimedžiaga gali būti laikoma efektyvia energijos kaupimo forma ilgoms tarpžvaigždinėms kelionėms. Praktiškai bet kokiam naudojimui baterijos būtų pranašesnės, tačiau specialioms reikmėms, kai norite sulaikyti tonas energijos mažoje erdvėje, antimedžiaga gali būti patraukli.