Антивещество и двигатели будущего Учащаяся 11 класса Шляхтунова Анастасия ГУО «Ушачская средняя школа» Руководитель: Герцик Виктор Николаевич. - презентация

1 Антивещество и двигатели будущего Учащаяся 11 класса Шляхтунова Анастасия ГУО «Ушачская средняя школа» Руководитель: Герцик Виктор Николаевич

2 Если в первый момент идея не кажется абсурдной, она безнадежна. Альберт Эйнштейн Научимся ли мы когда-нибудь проходить сквозь стены? Строить звездные корабли, способные летать быстрее света? Читать мысли? Становиться невидимыми? Двигать предметы силой мысли? Мгновенно преодолевать космическое пространство? Каждый человек хоть раз в жизни думал хотя бы над одним из этих вопросов. Только через некоторый промежуток времени человечество сможет ответить на эти вопросы полностью, а может ответы не будут найдены. Сейчас я лишь могу попытаться ответить на тот вопрос, который вызвал у меня больший интерес.

3 В сериале «Звездный путь» источником энергии звездолета «Энтерпрайз» является антивещество. В его двигателях постоянно происходит управляемая встреча вещества с антивеществом. Реакция происходит спонтанно, в результате простого соприкосновения антиматерии и обычной материи, поэтому не нужны никакие сложные громоздкие системы для ее инициирования.

4 Открытие антиатома Первым был открыт положительно заряженный антиэлектрон. Позитрон во всем идентичен электрону, но заряд при этом имеет положительный. Трек, или след, позитрона очень легко увидеть в камере Вильсона. Для каждой частицы существует парная к ней античастица – точно такая же частица, но с противоположным зарядом. В 1955 г. на ускорителе частиц Университета Калифорнии в Беркли – «Беватроне» – был получен первый антипротон. Как и ожидалось, он оказался полностью идентичен протону, за исключением того, что заряжен отрицательно.

5 Получение антиатома Пучок высокоэнергетических протонов при помощи мощного ускорителя направляют на мишень, создавая беспорядочный поток осколков атомов. Мощные магниты выделяют из этого потока антипротоны, затем замедляют до очень низких скоростей и затем подвергают действию позитронов, которые излучает Na-22. Если позитрон, начинает обращаться вокруг антипротона, возникает атом антиводорода

6 Реактивный двигатель на антивеществе Протон-антипротон Когда антипротон аннигилирует, выделяется энергия в 1,88 гигаэлектронвольт. Эта энергия преобразуется в кинетическую энергию заряженных и нейтральных пионов. Затем пионы распадаются с выделением гамма-фотонов, которые создают реактивную тягу. Промежуточные частицы можно направить в нужную сторону с помощью магнитного поля.

7 Электрон-позитрон При низких энергиях сталкивающихся электрона и позитрона, а также при аннигиляции их связанного состояния позитрония эта реакция аннигиляции даёт в конечном состоянии два или три фотона, в зависимости от ориентации спинов электрона и позитрона. При энергиях порядка нескольких МэВ становится возможной и многофотонная аннигиляция электрон-позитронной пары. При энергиях порядка сотен МэВ в процессе аннигиляции электрон- позитронной пары рождаются в основном адроны.

8 Топливо Заправляться корабли на антивеществе могут благодаря использованию квантового эффекта, известного как швингеровское образование электрон- позитронных пар. В вакууме всегда появляются виртуальные частицы, в том числе заряженные, а также пары материя/антиматерия. Лауреат Нобелевской премии физик Юлиан Швингер доказал, что достаточно сильное электрическое поле может создавать электрон-позитронные пары прямо из вакуума самого пространства. Таким образом, космический корабль теоретически может получать топливо прямо из окружающей среды - космоса.

9 Можно использовать для этого мощный лазерный луч, "ломающий" вакуум и вызывающий его поляризацию, т.е. образование пары электрон/позитрон. Для этого требуется создать мощнейшее электрическое поле, за короткое время существования позитрона "выхватить" его и направить в хранилище или непосредственно в ракетный двигатель. Разумеется, для создания мощнейшего электрического поля требуется энергия. Излучать энергию планируется с помощью сверхкороткого лазерного импульса.

10 1.«Физика невозможного» Митио Каку Литература 2. Википедия

11 Надеюсь – эта презентация вызвала интерес у того, кто ее прочитал и оказалась она полезной. Ведь у многих успешных ученых первым шагом к науке стало увлечение научной фантастикой и поиск ответа на предложенные в начале презентации вопросы. Спасибо за внимание.