Un fotograf AP surprinde momentul în care o bombă lovește un bloc de apartamente din Liban
Publicat acum 51 minute
De obicei, termenul „scump” evocă imagini cu iahturi de lux, vile întinse sau chiar valoarea intangibilă a iubirii. Cu toate acestea, puțini l-ar asocia cu o substanță aproape mitică, produsă în adâncurile camerelor subterane ale acceleratoarelor de particule, potrivit Brigher Side Of News.
Atunci când vă gândiți la bogățiile Pământului, probabil vă vin în minte diamantele, aurul și mineralele rare. Cu toate acestea, dincolo de aceste bunuri prețioase se află o substanță care nu numai că este evazivă, dar are și un preț astronomic: antimateria.
Cu o valoare uluitoare de 62,5 trilioane de dolari pe gram, antimateria captivează atenția nu pentru aspectul său, ci pentru proprietățile sale remarcabile și potențialul său imens.
Spre deosebire de pietrele și metalele prețioase, antimateria nu este exploatată sau extrasă din pământ. Este rezultatul ingeniozității umane neobosite și al inovației științifice, demonstrând apogeul fizicii moderne.
Ce este antimateria
Substanța pe care este construit universul nostru - materia - este formată din particule pe care le cunoaștem de mult timp, și anume protoni, electroni și neutroni. Cu toate acestea, o revelație revoluționară a avut loc în 1930, când fizicianul Paul Dirac a prezentat lumii noțiunea de „antiparticule”. Acestea nu erau doar niște cugetări teoretice.
Munca lui Dirac a dus la descoperirea pozitronului sau antielectronului, o particulă cu masă identică cu cea a electronului, dar cu o sarcină opusă. Urmând aceeași logică, antiprotonii și antineutronii au fost identificați ca antiteză a omologilor lor din materia obișnuită.
La fel de poetic ca dansul yin și yang, materia și antimateria se angajează într-un tango spectaculos. Dar acesta este un dans al distrugerii reciproce. Unirea lor duce la anihilare, dând naștere la energie într-un spectacol care evidențiază formula celebră a lui Einstein E = mc².
Energia rezultată în urma unei anihilări materie-antimaterie eclipsează chiar și cele mai explozive reacții pe care le cunoaștem, cum ar fi exploziile nucleare. Eliberarea sa potențială de energie, inimaginabil mai puternică decât explozibilii noștri cei mai puternici, face ca TNT să pară banal și plasează exploziile nucleare în umbră.
Ce este antihidrogenul și cum se produce antimateria
Totuși, potențialul antimateriei nu este o simplă fantezie. Energia sa de neegalat a stârnit entuziasmul și curiozitatea comunității științifice. Cu toate acestea, valorificarea puterii sale nu este o treabă banală.
Saga începe cu simplul atom de hidrogen, format dintr-un proton și un electron. Antiteza sa, antihidrogenul, joacă un rol esențial în povestea antimateriei. Ca Romeo și Julieta materiei, pozitronul simte o atracție irezistibilă față de antiproton, reflectând atracția dintre electroni și protoni.
Crearea antihidrogenului este o poveste a coliziunilor și a orchestrației cosmice. Istoria a fost scrisă la acceleratorul CERN (n.r. Organizația Europeană pentru Cercetare Nucleară) în 1995, unde o descoperire semnificativă a dus la ciocnirea antiprotonilor de atomii de xenon, ceea ce a dus la generarea de pozitroni. Acești pozitroni, la rândul lor, s-au combinat cu antiprotonii, culminând cu nașterea antihidrogenului.
Dată fiind natura volatilă a antimateriei, asigurarea stabilității acesteia a devenit extrem de importantă. Oamenii de știință au atins o etapă importantă prin răcirea antihidrogenului până aproape de zero absolut, prelungindu-i astfel durata de viață și minimizându-i tendințele explozive.
De ce costă atât de mult antimateria
Descoperirea costului uluitor al antimateriei ne aduce în pragul unor minuni tehnologice. Crearea meticuloasă a antiprotonilor necesită precizie și inovație la nivel atomic. Această întreprindere este transpusă în circuitele întinse ale acceleratoarelor de particule, cum ar fi cel al CERN, un mastodont lung de 16 km.
Construit pe parcursul unui deceniu, cu o investiție de 4,75 miliarde de dolari, acesta găzduiește 9300 de magneți superrăciți de ultimă generație. Operațiunile sale, care funcționează la uimitoarea viteză de 99,99% din viteza luminii, consumă o cantitate uluitoare de 120 MW de energie electrică, echivalentă cu alimentarea unei întregi metropole.
Cu un cost anual de funcționare de 1 miliard de dolari, în care doar factura de electricitate se ridică la 23,5 milioane de dolari, nu este de mirare că producerea chiar și a unui gram de antihidrogen este proiectată să dureze aproape 100 de miliarde de ani.
Antimateria, în gloria sa evazivă, reprezintă atât o minune științifică, cât și o minune economică. Prețul ridicat pe care îl impune este rezultatul unei furtuni perfecte de tehnologie de ultimă oră, consum imens de energie și tenacitate pură a cercetătorilor.
Pe măsură ce ne apropiem de dezlegarea secretelor antimateriei, un fapt incontestabil rămâne: adevărata cunoaștere și potențialul au un cost, iar în domeniul antimateriei, acest cost este de 62,5 trilioane de dolari pe gram.