Антиматерия и аннигиляция

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.

антиматерия и аннигиляция

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.

антиматерия и аннигиляция

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.

антиматерия и аннигиляция

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 адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.