U popularnom videu Veritasiuma pod nazivom „Što se događa kad se ispusti 0,125 grama antimaterije?“ spominju se magneti kao ključni element u pohrani, usporavanju i ubrzavanju antimaterije. To nas navodi na pitanje: je li moguće izraditi magnet koji bi se sastojao od antimaterije? Da bismo odgovorili na to pitanje, potrebno je razmotriti temeljne zakone fizike, osobitosti antimaterije i načine na koje se tradicionalni magneti stvaraju.
Sadržaj...
Osnovna svojstva antimaterije
Antimaterija je oblik materije čiji su osnovni čestični sastavnici antipartikule – čestice s istom masom, ali suprotnim električnim nabojem i drugim kvantnim svojstvima. Kada se antipartikula susretne s odgovarajućom česticom materije, dolazi do anihilacije, pri čemu se obje pretvaraju u energiju u obliku gama‑zrakova. Zbog ove izuzetno destruktivne reakcije pohrana antimaterije zahtijeva vakuumsko okruženje i snažna magnetska polja koja sprječavaju kontakt s običnom materijom.
Kako nastaju magneti
Klasični magneti nastaju kada se elektroni unutar materijala usmjere u istom smjeru, stvarajući makroskopsko magnetsko polje. Najčešći su feromagnetni materijali poput željeza, kobalta i nikla, u kojima se elektronski spinovi međusobno usklađuju. Za stvaranje magnetskog polja nije nužno imati čvrsti materijal – i plazma ili tok struje mogu generirati magnetsko polje, ali takvi sustavi zahtijevaju stalno napajanje i ne mogu se smatrati trajnim magnetima.
Teorijski izazovi izrade magneta od antimaterije
Da bi se odgovorilo na pitanje je li moguće izraditi magnet od antimaterije, potrebno je razmotriti dva ključna aspekta: strukturu antimaterijskog materijala i način na koji bi se mogao održavati njegov magnetski moment.
- Stvaranje čvrstog antimaterijskog materijala: Trenutno ne postoji tehnologija koja bi mogla proizvesti dovoljno velike količine antipartikula i spojiti ih u čvrstu strukturu. Svaka antipartikula koja bi došla u kontakt s običnom materijom anihilirala bi se, pa bi takav materijal raspao prije nego što bi mogao pokazati bilo kakve magnetske osobine.
- Stabilnost magnetskog polja: Magnetno polje proizlazi iz usklađenog spina čestica. U slučaju antimaterije, spini antipartikula bi bili suprotni onima u običnoj materiji, što ne bi spriječilo anih
