Получена живучая антиматерия

Сегодня в журнале Nature вышла публикация группы ученых, работавших в консорциуме CERN. Речь идет о колоссальном прорыве: атомы антиматерии впервые прожили в установке невероятно долго, 1/6 секунды. Антиматерию научились делать в 2002 году, но жила она лишь миллионные доли секунды и разрушалась — за это время антиматерию рассмотреть толком не удавалось. Теперь же станут возможны полноценные эксперименты с таинственным веществом, и это должно радикально сказаться на нашем будущем и, что еще интереснее, наших знаниях о прошлом.

«Если антиматерию можно уловить и делать с ней эксперименты — какая же это антиматерия?» — спросила меня на редколлегии Варя Бабицкая, наш новый сомодератор блога «Культура». Варя — девушка невероятной красоты и ума; поэтому я сделал загадочное лицо и пока что ушел от ответа.

Вообще, как вы помните, я зоолог; по физике в школе была тройка, в МГУ, правда, четверка. Именно это и внушило мне оптимизм: я позвонил автору статьи в Nature, профессору Джоэлу Фэйджену из Беркли, и попросил его помочь мне не ударить в грязь лицом. Было очень шумно — я поймал профессора прямо около установки ALPHA, где проводятся эксперименты.

Иллюстрация предоставлена Katie Bertsche

Фото: Neils Madsen

Уговорив его перейти в кабинет, я получил такой ответ на Варин вопрос: «Это зависит от смысла слов. Мы, физики, называем антиматерией такое вещество, в котором у частиц не такие заряды, как в обычном веществе, а обратные: там, где в обычной материи минус, в антиматерии плюс, и наоборот. В остальном антиматерия вполне материальна: у частиц есть масса, энергия, и с ними происходят всякие события во времени и в пространстве».

Сама идея, что в мире должна быть антиматерия, возникла 80 лет назад. Тогда же решили, что после Большого взрыва во Вселенной должно было возникнуть одинаковое количество материи и антиматерии; это так называемая гипотеза симметрии.

С тех пор физики усиленно ищут антиматерию в космосе — и не находят; находят только материю.

«Теперь мы сможем изучать антиматерию, проводить на ней эксперименты — и так узнаем, куда она девалась после Большого взрыва, почему мы видим во Вселенной только обычную материю», — продолжал профессор.

Я немного подумал и зачем-то спросил: «А сколько стоит антиматерия?»

«Для производства одного грамма не хватило бы всех денег мира, и вся энергетика планеты должна была бы работать тысячи лет. А жаль! Это было бы отличное топливо: на одном грамме можно было бы долететь до Марса и обратно», — сказал профессор Фэйджен.

«Вы можете описать момент, когда смогли заставить атомы так долго жить?» — спросил я.

«Нет. В этой науке все устроено не так — тут нет момента “эврики”. Вы делаете эксперименты, а потом годами доказываете, что наблюдавшиеся события — это как раз то самое, о чем вы мечтаете. Например, мы только в этом году поняли, что события, которые мы описали в одной статье год назад, это была долгоживущая антиматерия; но на момент написания статьи мы этого не знали и не понимали значения своих собственных наблюдений», — объяснил профессор Фэйджен.

С тех пор авторы научились доказывать успешный синтез антиматерии и сделали еще много успешных попыток, которые и легли в основу новой статьи.

«А вы давно мечтаете вот так подержать в руках антиматерию? Со школы?»

«В руках ее подержать нельзя. При столкновении материи и антиматерии происходит взрыв, оба вещества аннигилируются, и их масса полностью переходит в энергию. Но я думаю об антиматерии столько, сколько себя помню — очевидно, мне кто-то рассказал о ней в детстве».

После этой реплики я понял, какое чудо, что я вот так продержался в этом разговоре уже дольше 1/6 секунды и не был с позором аннигилирован; я поздравил профессора и спешно попрощался.

Варя, правда же, я очень умный?