Антиматерия и аннигиляция

«Мгновенно лёгкие орбитальные позитроны и негатроны исчезли в яркой вспышке, превратившись в интенсивное излучение».

А. Э. ВАН ВОГТ  «Миссия к звёздам».

Антиматерия – в наиболее популярном понимании – вид материи, у которой составляющие её элементарные частицы противоположны по основным характеристикам, или, как говорят: «по знаку» по отношению к обычной материи.

В 1930 году физик Пол Дирак (1902-1984) предположил существование частицы, отличающейся от электрона только знаком заряда. Причём, при столкновении этих частиц-антиподов их масса должна перейти в лучистую энергию фотонов в соответствии с известным уравнением А. ЭйнштейнаE=mc2. Такой теоретически предсказанный процесс, названный аннигиляцией, сразу же обнаружился в экспериментах другого физика, Андерсона, открывшего позитрон.

Хотя на практике реальность античастиц была доказана, учёный мир так и не смог синтезировать антиматерию (антивещество) в лабораториях либо обнаружить её в глубинах космоса. Впервые это «сделали» фантасты Дж. УИЛЬЯМСОН (в 1942 году) и А. Э. ВАН ВОГТ.

В рассказе И. ВАРШАВСКОГО «Путешествие в ничто» предполагается, что антиматерия появляется в сравнительно малых количествах, когда изменяется кривизна пространства. Остаётся «всего лишь» установить ловушки. Синтез же антивещества в лабораториях и вообще в земных условиях требует полной гарантии от самопроизвольной и неуправляемой аннигиляции. В повести В. САВЧЕНКО «Чёрные звёзды» опыты с получением антиртути завершились промышленным получением антиматерии. А на вопрос: «Для чего?» — фантасты ответили незамедлительно вслед за подтверждением теории Дирака.

При взрыве атомной бомбы осуществляется всего лишь 3-4%  теоретического энерговыделения. Для процесса аннигиляции этот показатель – стопроцентный. Здесь важно сделать этот процесс управляемым. Поэтому-то  одно время была популярна идея фотонных звездолётов, принцип движения которых основан на реактивной тяге испускаемых мощных световых потоков, точнее, — направленных взрывов лучистой энергии фотонов.  Использование антиматерии в топливе из квантовых осцилляций вакуума делает возможными  космические путешествия к ближайшим звёздам на протяжении человеческой жизни экипажа фотонного звездолёта.

Ещё один использования антиматерии – применение её в качестве экрана   для защиты от потоков материи угрожающих звездолёту  или обитаемой планете. Причём в случае со звездолётом изобретён аннигиляционный таран (А. ДМИТРУК «Ночь молодого месяца»).

Важное направление, заинтересовавшее фантастов, — вероятность существований целых формаций из антиматерии – антимиров. Как бы невероятно далеко либо на удивление близко не размещали их фантасты, в любом случае писателям приходилось как-то объяснять сосуществование миров и антимиров без аннигиляции. Выход нашёлся в разделении областей разнополярной материи перегородками из нейтрального нуль-пространства (Ф. КАРСАК «Пришельцы ниоткуда»). Однако в рассказе А. КОЛЬЦОВА «Чёрный свет» появилась совсем иная трактовка. Один из героев рассказа  уточняет у другого: «Я так понял вас, что чёрный свет или, по старой терминологии, антивещество пребывает не где-то в бесконечности, а находится вокруг нас?».

Прошло несколько десятилетий, и учёные вновь заговорили о так называемой «тёмной материи – невидимом невооружённым глазом гипотетическом веществе, заполняющем космос. Исследователи постоянно стремятся уточнить возможную суммарную массу «темной материи», поскольку от ее реальной величины во многом зависит сценарий настоящего и будущего Вселенной, пути ее развития, жизни и смерти. Точное знание массы «ТМ» могло бы подсказать ответ — живем ли мы внутри «чёрной дыры» (замкнутого гравитационным коллапсом пространства), или наша Вселенная ничем не ограничена… В настоящее время специалисты не в состоянии указать точные параметры «ТМ», так как они регулярно дополняются, причем весьма существенно. Так, недавно, при исследовании Большого Магелланова Облака с помощью рентгеновского телескопа «Росат» были обнаружены невероятные газовые облака, равные по массе всем видимым галактическим скоплениям…

Многие фантасты вообще предпочитали, не вникая в подобные тонкости, напропалую пользоваться готовой терминологией. В рассказе Ф. БРАУНА «Планетат – безумная планета» автор поведал о двойной звёздной системе, в которой одно светило состоит из вещества, а другое из антивещества. Вокруг них движется планета по орбите в виде восьмёрки. Соседство столь разных звёзд вызывает особый психофизический эффект, под действием которого создаётся иллюзия, что привычные законы природы недействительны.

А каких только терминов с приставкой «анти-» не напридумывали фантасты: антигаз, антилунит, антиномерин, антитолпин!..

Схожая картина наблюдается и с термином «аннигиляция». В фантастике можно встретить аннигиляторы как вид фантастического оружия и аннигиляционную защиту звездолётов от встречных потоков пыли и метеоритов.  Но сам термин вышел за свои первоначальные рамки. В трилогии С. СНЕГОВА «Люди как боги» под аннигиляцией понимается превращении материи в пространство, вещества — в «ничто». У В. ВОЙНОВИЧА («Москва-2042») «аннигилируют» две сливающиеся жидкости из обычной материи. И, по крайней мере, у двух фантастов (А. АЗИМОВА и В. ГОЛОВАЧЁВА)  в текстах использовано словосочетание «аннигиляция личности».

В конце концов, идея о существовании антиматерии и аннигиляции стало в фантастике форменным клише.  Но фантасты и впоследствии изредка всё-таки возвращались к ней. Двигатели космического корабля «Энтерпрайз» (сериал «Звёздный путь») — типичные аннигиляционные двигатели, а теорией антиматерии в романе П. ДЭВИСА «Шаровая молния» (1987) объясняется природа означенного явления.

A PROPOS

«Уже разработан проект скромного (зато практически осуществимого) ракетного двигателя, в котором используется процесс аннигиляции. Он, в отличие от своего фантастического предшественника, испускает не струю фотонов, а струю обычной водородной плазмы, но разогревается она за счёт взаимодействия атомов водорода с антипротонами. Правда, для их получения придётся на несколько лет переориентировать все ускорители мира с исследовательских задач на производственные».

 С. Алексеев, журнал «Техника – молодёжи» №5 за 1987 год.

Производство антиматерии является очень дорогостоящим процессом, а в обозреваемой Вселенной её так и не обнаружили. Согласно подсчетам NASA, сделанным еще в 1999 году, синтез одного грамма антиводорода обошёлся бы в $62,5 трлн. Но для полета на Марс достаточно куда меньшего объема — всего 1 мг. Ученым уже удалось создать немного антивещества и даже удержать его на краткий промежуток времени. Дело осталось за малым: добиться технологического прорыва на Земле или найти источник компонентов для производства антиматерии за пределами нашей планеты и «батарейку» для ее хранения.

 В фантастическом рейтинге оно является наиболее лакомым источником благоденствия человечества. Если, конечно, не считать АБСОЛЮТНОЕ ГОРЮЧЕЕ.

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *