Читать интересную книгу PRO Антиматерию - Виктор де Касто

Также Джеральд Смит подтвердил в одном интервью, что в 2004 году ВВС США выделили свыше 3 миллионов долларов на исследования, проводившиеся его командой, о чем мы уже рассказывали в главе «Интерес военных к антиматерии». Но не было никаких заявлений, а тем более демонстрации производства или хранения больших количеств антиматерии.

Один из ведущих специалистов по антиматерии в ЦЕРН, Рольф Ландуа, сказал, что ученые считали атомную бомбу реальной возможностью за много лет до того, как она была создана и взорвана. Для простых людей это стало сюрпризом, они были по-настоящему поражены этим достижением. С другой стороны, именно простые люди больше всего говорят и хотят знать о бомбе на основе антиматерии. Тем не менее ученые уже давно знают, что ее практически нереально создать, и причин тут несколько, как мы уже говорили выше.

Однако проблемы производства и хранения антиматерии не останавливают исследования, связанные с использованием ее как топлива в межпланетных и межгалактических космических кораблях. Преимущество по сравнению с использующимся в настоящее время топливом – это вес, причем разница колоссальная. Половину зонда, отправленного на Сатурн, составляло топливо, а пусковая установка весила в 180 раз больше самого зонда. Если же запускать пилотируемый корабль на Марс, то 3 тонны химического топлива можно заменить одной сотой грамма антиматерии. Это вес одного рисового зернышка.

Однако те, кто говорит об этом и зарождает надежды в умах людей, умалчивают о технике и технологиях, которые потребуются для сдерживания и хранения антиматерии. Большие количества антипротонов или позитронов подразумевают большую концентрацию электрических зарядов, которые нужно как-то удерживать. Для хранения даже одной миллионной того количества, которое требуется для полета на Марс, потребуется огромная электрическая сила для давления на стенки топливного бака. Но, несмотря на эти проблемы, НАСА продолжает исследовать вопрос дальних космических полетов, а ВВС США – возможность строительства хотя бы непилотируемых микросамолетов-истребителей.

В 1950-е годы немецкий инженер Юджин Сангер предложил проект фотонной ракеты, которую будут приводить в движение гамма-лучи, полученные в результате электрон-позитронной аннигиляции. За эту идею ухватились писатели-фантасты, но в реальности она никогда не разрабатывалась, частично из-за проблем с производством и хранением достаточного количества позитронов. Однако упоминавшийся выше Джеральд Смит в настоящее время рассматривает возможность производства источников энергии из позитронов. Позитроны легче, чем антипротоны, но их проще получать. Но приходить в возбуждение еще рано.

Однако теория ясна: автор считает, что электрические и магнитные поля могут растянуть жизнь атома позитрония при их особой комбинации и по крайней мере сильно увеличить его шанс на выживание. Смит говорит даже о «практически бесконечной» жизни позитрония. Электрическое поле склонно тянуть электрон и позитрон друг от друга, а магнитное поле помогает удерживать их на месте. При таком положении вещей их можно отделить друг от друга на расстояния в тысячу раз превышающие обычное расстояние в атоме, и таким образом существенно снижается вероятность столкновения и аннигиляции.

Все это хорошо, но мне кажется, что даже если это получится в случае нескольких атомов позитрония, для источника энергии требуются триллионы электронов и позитронов. Для удерживания их на расстоянии потребуются мощнейшие электрические и магнитные поля, которые смогли бы удерживать отдельные облака положительных и отрицательных зарядов. И здесь возникает та же проблема, что и в предыдущих попытках: как удерживать большие количества заряженных частиц, которые требуются для источника энергии? Пока она не решена, растяжение жизни позитрония не дает ничего.

То есть мы можем сказать, что люди получают античастицы уже 80 лет, в последнее десятилетие в ЦЕРН получили несколько атомов антиводорода. Но антиматерия (в смысле антиатомы, организованные в достаточно большие количества, чтобы эти количества можно было увидеть, не то что хранить) все еще остается фантастикой. Возможно, так будет всегда. Интерес к антиводороду проснулся после появления Антипротонного Деселератора (замедлителя) в ЦЕРН. Утверждалось, что это усовершенствованный аппарат для производства антиматерии, который обещает производить антиматерию в больших количествах. Но оказалось, что Антипротонный деселератор дает меньше антипротонов, чем Антипротонное кольцо. Хотя это великолепный аппарат и важная веха в науке об антиматерии, настоящее произведение искусства для производства антиводорода. Но этот аппарат не может производить антиматерию в тех количествах, которые нужны для промышленности, как и любой другой из ныне существующих.

Разговоры о том, что если бы такой аппарат появился, то «антиматериальная технология» спасла бы нашу планету, тоже вводят в заблуждение. Во-первых, для производства антиматерии нам нужно использовать энергию, но как мы говорили выше, много энергии при этом теряется. Античастицы создаются почти на скорости света и их нужно укротить. И для этого тоже требуется энергия. Многие античастицы теряются, а вся энергия, которая использовалась для их производства, уходит навсегда.

Если бы нам удалось найти большие количества антиматерии в природе – там, где природа уже потратила энергию на производство антиматерии, чтобы мы теперь могли только ею воспользоваться, наши топливные проблемы могли бы быть решены. Но пока нам самим приходится изготавливать антиматерию, это в первую очередь нерентабельно, так как производимой энергии оказывается меньше, чем уходит на ее производство. Так что антиматерия – это не панацея для спасения планеты и одновременно не самое страшное оружие, потому что в обозримом и, скорее всего, даже очень далеком будущем, произвести его не удастся.

Маловероятно, что антиматерия когда-либо даст большие количества энергии, которые могли бы заинтересовать энергетические компании, но на уровнях меньше атомного аннигиляция антиматерии оказалась бесценной в медицине, технологиях и фундаментальной науке. Когда пучки, летящие на скорости, близкой к скорости света, врезаются друг в друга и происходит аннигиляция, общая энергия мала, но ее концентрация в точке, меньшей, чем атомное ядро, очень велика.

Люди всех национальностей, из всех стран когда-то задумываются о своем происхождении и о том, как появилось все на Земле и за ее пределами. Никто не знает, почему произошел Большой взрыв, но из его энергии родилось все, что мы знаем. Пучки антиматерии, вначале антипротоны, а потом позитроны позволили нам смоделировать раннюю Вселенную в экспериментах и начать понимать, что происходило, когда возраст Вселенной составлял всего одну миллиардную долю секунды. Это поразительное достижение человеческого интеллекта – группы атомов, собранных вместе и способных думать, с удивлением смотреть на Вселенную, которая создала нас, строить машины, способные вернуть нас ко времени нашего появления, появления всего в результате Большого взрыва. А инструментом, который сделал это возможным для нас, является антиматерия.