Die Untersuchung von Antimaterie wird dadurch behindert, dass sie unter Laborbedingungen nicht in der erforderlichen Menge hergestellt werden kann. Wissenschaftler haben eine Technologie entwickelt, mit der Sie die Beschränkungen umgehen können.
Wie die Forscher berichten, kommen bei der neuen Technologie zwei Laser zum Einsatz, deren Strahlen im Weltraum kollidieren. Auf diese Weise schaffen Wissenschaftler Bedingungen, die denen in der Nähe von Neutronensternen ähneln, und verwandeln Licht in Materie und Antimaterie.
Wie Sie wissen, ist Antimaterie Materie, die aus Antiteilchen besteht – „Spiegelbildern“ einer Anzahl von Elementarteilchen, die den gleichen Spin und die gleiche Masse haben, sich aber in allen anderen Eigenschaften der Wechselwirkung voneinander unterscheiden: elektrische und Farbladung, Baryon- und Leptonquanten Zahlen. Einige Teilchen, wie das Photon, haben keine Antiteilchen oder sind äquivalent zu sich selbst Antiteilchen.
Das Problem ist, dass die Instabilität von Antimaterie uns daran hindert, viele Fragen zu ihrer Natur und ihren Eigenschaften zu beantworten. Darüber hinaus treten die entsprechenden Teilchen meist unter extremen Bedingungen auf – als Folge von Blitzeinschlägen, in der Nähe von Neutronensternen, Schwarzen Löchern oder in Laboratorien von großer Größe und Leistung – wie dem Large Hadron Collider.
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Während die neue Methode keine experimentelle Bestätigung erhalten hat. Virtuelle Simulationen deuten jedoch darauf hin, dass die Methode auch in einem relativ kleinen Labor funktionieren wird. Die neue Ausrüstung umfasst die Verwendung von zwei leistungsstarken Lasern und einem Kunststoffblock, der mit Tunneln mit einem Durchmesser von mehreren Mikrometern durchbohrt ist. Sobald die Laser auf das Target treffen, beschleunigen sie die Elektronenwolken des Blocks und werden aufeinander gerichtet.
Eine solche Kollision erzeugt viele Gammastrahlen, und aufgrund der extrem schmalen Kanäle kollidieren die Photonen auch eher miteinander. Dies wiederum verursacht Strömungen von Materie und Antimaterie, insbesondere Elektronen und ihr Antimaterie-Äquivalent, Positronen. Schließlich fokussieren gerichtete Magnetfelder die Positronen zu einem Strahl und beschleunigen ihn auf unglaublich hohe Energie.
Forscher erklären, dass die neue Technologie sehr effektiv ist. Die Autoren sind sich sicher, dass es möglicherweise 100-mal mehr Antimaterie erzeugen kann, als dies mit einem einzigen Laser möglich wäre. Außerdem kann die Leistung von Lasern relativ gering sein. Gleichzeitig wird die Energie der Antimateriestrahlen so sein, dass sie unter den Bedingungen der Erde nur in großen Teilchenbeschleunigern erreicht wird. Die Autoren der Arbeit behaupten, dass die Technologien, die eine Implementierung ermöglichen, bereits in einigen Einrichtungen vorhanden sind.
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