Dacă am cere unei persoane oarecare să numească cea mai scumpă substanță existentă, probabil că ar da exemple de materiale prețioase prețioase precum aurul, platina sau petrolul. Toate costă ceva, desigur, însă valoarea lor este minusculă în comparație cu antimateria, o substanță atât de costisitoare de produs încât ne chinuim să-i cuantificăm măcar costul.
Antimateria, care nu trebuie confundată cu misterioasa materie întunecată, substanța despre care se crede că ar fi existat înainte de Big Bang, este extrem de rară în universul cunoscut. Ea este produsă în razele cosmice, particule încărcate care străbat întregul univers. Cu toate acestea, atmosfera și câmpurile magnetice ale Pământului distrug majoritatea razelor cosmice înainte ca acestea să ajungă măcar pe planetă. De aceea, pentru a studia antimateria reală, oamenii de știință lucrează la producerea ei în acceleratoare de particule, dar antiparticulele dispar aproape imediat ce sunt create.
Este imposibil să stabilim cu exactitate un preț pentru antimaterie, când nu am reușit niciodată să producem mai mult de câteva antiparticule simultan. Costurile estimate variază foarte mult, dar toate indiciile arată o cheltuială absurdă. Un studiu al NASA, citat frecvent, a estimat că producerea unui singur gram de antiprotoni ar costa 62,5 trilioane de dolari.
Unii spun că ar fi chiar mai mult decât atât. Într-un interviu acordat ABC News Australia, fizicianul Michael Doser, care cercetează antimateria la CERN, a declarat că 1/100 dintr-un nanogram de antimaterie ar fi echivalentul unui kilogram de aur, ceea ce ar face ca un gram de antimaterie să valoreze aproximativ 5,8 cvadrilioane de dolari. Asta înseamnă de mii de ori mai mult decât toți banii de pe Pământ.
Ce este antimateria?
Antimateria este o substanță compusă din antiparticule, adică particule obișnuite, dar cu proprietăți electromagnetice opuse. În loc de electroni încărcați negativ, avem pozitroni încărcați pozitiv; în loc de protoni încărcați pozitiv, avem antiprotoni încărcați negativ; și în loc de neutroni, avem antineutroni, care au ambii sarcină neutră, dar momente magnetice diferite. Pentru fiecare tip de particulă din univers, există și o antiparticulă și, chiar dacă au sarcini și momente magnetice opuse, ambele au exact aceeași masă și spin.
Toată materia care a existat, există și va exista vreodată își are originea în Big Bang, iar același lucru este valabil și pentru antimaterie. Cu toate acestea, din motive necunoscute în prezent oamenilor de știință, nașterea universului a produs puțin mai multă materie decât antimaterie. Dacă nu s-ar fi întâmplat așa, materia și antimateria s-ar anula reciproc și nimic nu ar exista. Ori de câte ori materia și antimateria se apropie una de cealaltă, se anihilează reciproc într-o explozie de energie gamma.
Faptul că antimateria nu poate exista în apropierea materiei mai mult de o fracțiune de secundă face ca fiecare antiparticulă să fie o marfă prețioasă. Oamenii de știință cred că imensa energie produsă de reacțiile materie-antimaterie ar putea fi cheia pentru a alimenta navele spațiale suficient de departe pentru a ajunge la alte sisteme solare. Cu toate acestea, cu tehnologiile noastre actuale, suntem departe de a produce vreodată suficientă substanță.
Cum putem produce antimaterie?
Prima dată când oamenii au reușit să producă antiprotoni a fost în 1955, folosind un accelerator de particule numit Bevatron, cel mai puternic din vremea sa, situat la Laboratorul Național Lawrence Berkeley din California. În 1995, o echipă de la CERN (Organizația Europeană pentru Cercetare Nucleară) a reușit să creeze un atom de antihidrogen.
Cu toate acestea, producerea de antimaterie într-un accelerator de particule, cum ar fi acceleratorul de particule Large Hadron Collider al CERN, prezintă o mare problemă. Antihidrogenul pe care au reușit să-l creeze a fost anihilat în doar câteva milionimi de secundă, prea repede pentru a putea fi capturat și stocat în scopuri de cercetare pe termen lung. Aceasta este cauza prețului ridicol al antimateriei: randamentul obținut pentru fiecare dolar este minuscul și extrem de volatil.
Antiprotonii creați de acceleratoarele de particule au atât de multă energie încât sunt aproape imposibil de studiat, însă CERN are o nouă abordare a problemei. Deceleratorul de antiprotoni (AD) este o mașină care preia antiparticulele produse de un accelerator de particule și le încetinește prinzându-le într-un câmp electric puternic.
Folosind această tehnologie, cercetătorii au reușit să creeze atomi de antimaterie și să-i conserve timp de până la 16 minute, permițând primele studii detaliate ale proprietăților antimateriei și deschizând noi căi pentru producerea acesteia în viitor, sperăm la un cost mai mic decât întreaga economie globală.
Sursa: Sciencing.com