Теория относительности предсказала существование антиэлектрона и антипротона. Она утверждает также, что в природе должен существовать и антинейтрон. Правда, нейтрон — частица, лишенная электрического заряда, значит, и антинейтрон должен быть нейтральным. По заряду антинейтрон от нейтрона отличить нельзя. Несмотря на это, существуют признаки, позволяющие отличить антинейтрон от нейтрона; одним из таких признаков служит процесс аннигиляции: антинейтрон должен аннигилировать при встрече с нейтроном.
В сентябре 1956 г. антинейтрон действительно был обнаружен. Оказалось, что антипротон, проходя мимо протона, теряет свой заряд и превращается в антинейтрон. В то же самое время протон превращается в нейтрон. Антинейтрон, как и антипротон, обладает всеми предсказанными физиками свойствами.
Атомы окружающего нас мира состоят, как известно, из атомных ядер и электронных оболочек. «Кирпичиками», из которых состоят ядра, служат протоны и нейтроны. Из протонов, нейтронов и электронов построены все известные нам химические элементы. Но в природе имеются еще три кирпичика, которые, по-видимому, также могли бы объединиться в атом. Это — антипротон, антинейтрон и позитрон (антиэлектрон). Атомы, в которых ядро, состоящее из антипротонов и антинейтронов, окружено позитронными оболочками, называют антиатомами. В антиатоме ядро имеет отрицательный заряд, окружающая же ядро оболочка — положительный.
В сентябре 1956 г. антинейтрон действительно был обнаружен. Оказалось, что антипротон, проходя мимо протона, теряет свой заряд и превращается в антинейтрон. В то же самое время протон превращается в нейтрон. Антинейтрон, как и антипротон, обладает всеми предсказанными физиками свойствами.
Атомы окружающего нас мира состоят, как известно, из атомных ядер и электронных оболочек. «Кирпичиками», из которых состоят ядра, служат протоны и нейтроны. Из протонов, нейтронов и электронов построены все известные нам химические элементы. Но в природе имеются еще три кирпичика, которые, по-видимому, также могли бы объединиться в атом. Это — антипротон, антинейтрон и позитрон (антиэлектрон). Атомы, в которых ядро, состоящее из антипротонов и антинейтронов, окружено позитронными оболочками, называют антиатомами. В антиатоме ядро имеет отрицательный заряд, окружающая же ядро оболочка — положительный.
Теория относительности предсказала существование антиэлектрона и антипротона. Она утверждает также, что в природе должен существовать и антинейтрон. Правда, нейтрон — частица, лишенная электрического заряда, значит, и антинейтрон должен быть нейтральным. По заряду антинейтрон от нейтрона отличить нельзя. Несмотря на это, существуют признаки, позволяющие отличить антинейтрон от нейтрона; одним из таких признаков служит процесс аннигиляции: антинейтрон должен аннигилировать при встрече с нейтроном.
В сентябре 1956 г. антинейтрон действительно был обнаружен. Оказалось, что антипротон, проходя мимо протона, теряет свой заряд и превращается в антинейтрон. В то же самое время протон превращается в нейтрон. Антинейтрон, как и антипротон, обладает всеми предсказанными физиками свойствами.
Атомы окружающего нас мира состоят, как известно, из атомных ядер и электронных оболочек. «Кирпичиками», из которых состоят ядра, служат протоны и нейтроны. Из протонов, нейтронов и электронов построены все известные нам химические элементы. Но в природе имеются еще три кирпичика, которые, по-видимому, также могли бы объединиться в атом. Это — антипротон, антинейтрон и позитрон (антиэлектрон). Атомы, в которых ядро, состоящее из антипротонов и антинейтронов, окружено позитронными оболочками, называют антиатомами. В антиатоме ядро имеет отрицательный заряд, окружающая же ядро оболочка — положительный.
Возникает вопрос, почему известный нам мир состоит из атомов, а не из антиатомов? Почему электроны, протоны и нейтроны — основные частицы нашего мира, тогда как позитрон, антипротон и антинейтрон чрезвычайно редки: они исчезают почти мгновенно после возникновения (аннигилируют). Вполне мыслимо существование мира из антиатомов. В нем позитрон, антипротон и антинейтрон были бы обычными частицами, а электрон, протон и нейтрон исчезли бы вскоре же после образования. Такой мир — назовем его антимиром — был бы ничем не хуже нашего мира. Он мог бы даже быть совершенно сходным с нашим миром. Различие в знаках зарядов элементарных частиц не существенно. Но по не известным нам причинам в природе господствуют именно такие условия, в силу которых вещество состоит из атомов; антиатомы же до сих пор обнаружить не удалось. Точнее говоря, такие условия господствуют в известной нам части Вселенной, но возможно, что в какой-то другой части условия иные и материя там состоит из антиатомов.
Интересно замечание советского теоретика лауреата Нобелевской премии академика Л. Д. Ландау, что проблема атома и антиатома связана со свойствами отражения пространства. Если исследовать изображение какого-нибудь предмета в зеркале, то оказывается, что свойства изображения таковы, как будто оно состоит из антиатомов. Следовательно, при зеркальном отражении окружающего нас мира мы получим мир, состоящий из антиатомов.
Отправимся на миг в царство фантазии. Предположим, что в мире существуют также области, материя которых состоит из антиатомов. Если такой «антимир» по каким-нибудь причинам встретится с обыкновенным миром, то произойдет гигантская катастрофа: оба эти мира аннигилируют. Электроны аннигилируют с позитронами, протоны
с антипротонами и нейтроны с антинейтронами, т. е. атомы аннигилируют при встрече с антиатомами. Предметы нашего мира аннигилируют с предметами антимира. При этом освободится невообразимо колоссальное количество энергии. При такой грандиозной аннигиляции областей Вселенной образующая мир материя, разумеется, не исчезла бы, она только приняла бы другую форму.
В атомном реакторе энергия освобождается при исчезновении ничтожной доли массы покоя, так же обстоит дело и при взрыве атомной бомбы. Здесь же будет уничтожаться почти вся масса покоя. При аннигиляции 1 г массы нашего мира с 1 г массы антимира выделялась бы энергия, равная 43 000 млн. ккал. Такая энергия получается при сжигании 55 000 т каменного угля.
Аннигиляция в мировых масштабах, конечно, фантазия, но вопрос о взаимоотношениях атома и антиатома, несомненно, начинает все больше и больше интересовать науку. Эта проблема, быть может, откроет новые, невиданные до сих пор перспективы мировой энергетики. Представьте установку, в которой небольшие количества атомов соединяются с антиатомами. При этом будет освобождаться энергия, эквивалентная почти всей массе покоя атомов, так как здесь масса покоя уничтожается почти полностью, а не в таких мизерных долях, как в современных атомных реакторах. Соответственно этому будет выделяться во много раз больше энергии. Правда, при использовании описанного процесса человечество ничего не выиграет в общем количестве полезной энергии, ибо для создания антиатомов пришлось бы затратить ровно столько же энергии, сколько позднее будет получаться при аннигиляции. Однако антиатомы можно было бы использовать в качестве аккумуляторов энергии. Так, например, космический корабль мог бы взять с собой весь запас энергии в виде антивещества — экономичнее ничего не придумаешь. Антиатомы в качестве аккумуляторов — в наши дни подобная мысль больше, чем смелая фантазия. Но, возможно, придет и такое время, когда эта идея будет осуществлена.
В сентябре 1956 г. антинейтрон действительно был обнаружен. Оказалось, что антипротон, проходя мимо протона, теряет свой заряд и превращается в антинейтрон. В то же самое время протон превращается в нейтрон. Антинейтрон, как и антипротон, обладает всеми предсказанными физиками свойствами.
Атомы окружающего нас мира состоят, как известно, из атомных ядер и электронных оболочек. «Кирпичиками», из которых состоят ядра, служат протоны и нейтроны. Из протонов, нейтронов и электронов построены все известные нам химические элементы. Но в природе имеются еще три кирпичика, которые, по-видимому, также могли бы объединиться в атом. Это — антипротон, антинейтрон и позитрон (антиэлектрон). Атомы, в которых ядро, состоящее из антипротонов и антинейтронов, окружено позитронными оболочками, называют антиатомами. В антиатоме ядро имеет отрицательный заряд, окружающая же ядро оболочка — положительный.
Возникает вопрос, почему известный нам мир состоит из атомов, а не из антиатомов? Почему электроны, протоны и нейтроны — основные частицы нашего мира, тогда как позитрон, антипротон и антинейтрон чрезвычайно редки: они исчезают почти мгновенно после возникновения (аннигилируют). Вполне мыслимо существование мира из антиатомов. В нем позитрон, антипротон и антинейтрон были бы обычными частицами, а электрон, протон и нейтрон исчезли бы вскоре же после образования. Такой мир — назовем его антимиром — был бы ничем не хуже нашего мира. Он мог бы даже быть совершенно сходным с нашим миром. Различие в знаках зарядов элементарных частиц не существенно. Но по не известным нам причинам в природе господствуют именно такие условия, в силу которых вещество состоит из атомов; антиатомы же до сих пор обнаружить не удалось. Точнее говоря, такие условия господствуют в известной нам части Вселенной, но возможно, что в какой-то другой части условия иные и материя там состоит из антиатомов.
Интересно замечание советского теоретика лауреата Нобелевской премии академика Л. Д. Ландау, что проблема атома и антиатома связана со свойствами отражения пространства. Если исследовать изображение какого-нибудь предмета в зеркале, то оказывается, что свойства изображения таковы, как будто оно состоит из антиатомов. Следовательно, при зеркальном отражении окружающего нас мира мы получим мир, состоящий из антиатомов.
Отправимся на миг в царство фантазии. Предположим, что в мире существуют также области, материя которых состоит из антиатомов. Если такой «антимир» по каким-нибудь причинам встретится с обыкновенным миром, то произойдет гигантская катастрофа: оба эти мира аннигилируют. Электроны аннигилируют с позитронами, протоны
с антипротонами и нейтроны с антинейтронами, т. е. атомы аннигилируют при встрече с антиатомами. Предметы нашего мира аннигилируют с предметами антимира. При этом освободится невообразимо колоссальное количество энергии. При такой грандиозной аннигиляции областей Вселенной образующая мир материя, разумеется, не исчезла бы, она только приняла бы другую форму.
В атомном реакторе энергия освобождается при исчезновении ничтожной доли массы покоя, так же обстоит дело и при взрыве атомной бомбы. Здесь же будет уничтожаться почти вся масса покоя. При аннигиляции 1 г массы нашего мира с 1 г массы антимира выделялась бы энергия, равная 43 000 млн. ккал. Такая энергия получается при сжигании 55 000 т каменного угля.
Аннигиляция в мировых масштабах, конечно, фантазия, но вопрос о взаимоотношениях атома и антиатома, несомненно, начинает все больше и больше интересовать науку. Эта проблема, быть может, откроет новые, невиданные до сих пор перспективы мировой энергетики. Представьте установку, в которой небольшие количества атомов соединяются с антиатомами. При этом будет освобождаться энергия, эквивалентная почти всей массе покоя атомов, так как здесь масса покоя уничтожается почти полностью, а не в таких мизерных долях, как в современных атомных реакторах. Соответственно этому будет выделяться во много раз больше энергии. Правда, при использовании описанного процесса человечество ничего не выиграет в общем количестве полезной энергии, ибо для создания антиатомов пришлось бы затратить ровно столько же энергии, сколько позднее будет получаться при аннигиляции. Однако антиатомы можно было бы использовать в качестве аккумуляторов энергии. Так, например, космический корабль мог бы взять с собой весь запас энергии в виде антивещества — экономичнее ничего не придумаешь. Антиатомы в качестве аккумуляторов — в наши дни подобная мысль больше, чем смелая фантазия. Но, возможно, придет и такое время, когда эта идея будет осуществлена.