antihydrogen: |Psi(r1,r2)|^2 (|Psi|^2)
[personal profile] antihydrogen
Предыдущие части: 1, 2, 3.

Не скоро дело делается, да и сказку я не скоро сказываю, но мы в нашем рассказе добрались до 2002 года (я уже и не помню, я посмотрел), когда ATHENA - одна из двух групп, занимавшихся в ЦЕРНе получением холодного антоводорода, сообщила об успехе.

В предыдущих частях я сознательно не поминал механизм рекомбинации, на который у экспериментаторов были главные надежды - трехчастичную рекомбинацию. Если антипротон и два позитрона случайно окажутся рядом, то позитрон, разогнавшийся под действием притяжения антипротона, может передать свою кинетическую энергию второму позитрону, и оказаться в связанном состоянии.

Аналогичный процесс наблюдается и на совершенно других объектах и в других масштабах: фактически только за счет него два свободных гравитирующих объекта могут образовать связанную систему. Для того, чтобы планета захватила спутник - нужно взаимодействие с близким третьем телом. В шаровых скоплених за счет тройных столкновений образуются двойные звезды, а звезды, которым энергия передалась - наблюдаются как "убегающие" звезды.

Образовавшийся атом - нейтральная система, с магнитным и электрическим полями ловушки взаимодействует слабо, и просто выпадает из нее (чтобы не выпадал, нужна специфическая конфигурация поля, об этом я писал в 1-й интермедии) и аннигилирует с веществом стенок. Именно парные одновременные аннигиляции позитрона и антипротона, продукты которых регистрировались окружающими ловушку кремниевыми детекторами, в ATHENA засчитывались как образовавшиеся антиатомы. За один цикл смешивания из 70 миллионов позитронов и 10000 антипротонов получалось в среднем 2500 антиатомов, то есть рекомбинировали четверть антипротонов.
ATHENA_detectors_schemeATHENA_detectors
Слева - схема регистрации аннигиляции антиатомов здорового человека, справа - схема регистрации аннигиляции антиатомов инженера

Вся эта лепота портилась одним мелким фактом. Скорость трехчастичной рекомбинации квадратично зависит от плотности плазмы (именно сомнения в возможности достижения высокой плотности стимулировали изобретение разнообразных способов стимулирования рекомбинации, о которых я писал в предыдущих частях). Кроме того, она очень сильно - обратно пропорционально пятой степени - зависит от температуры. Экспериментаторы могли нагревать плазму, запуская в ловушку микроволновое излучение с частотой, совпадающей с циклотронной частотой позитронов. Они измерили зависимость количества рекомбинировавших атомов от температуры, и она оказалась пропорциональной 1/T. А такая зависимость вообще-то характерна для спонтанной радиационной рекомбинации. Образование атомов не прекращалось полностью даже при температуре 3000 градусов, когда трехчастичная рекомбинация должна была быть полностью подавлена.

Продолжение следует.

Date: 2014-11-09 01:31 pm (UTC)
From: [identity profile] livejournal.livejournal.com
Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal волжского региона. Подробнее о рейтинге читайте в Справке (http://www.dreamwidth.org/support/faqbrowse?faqid=303).

Date: 2014-11-09 06:22 pm (UTC)
From: [identity profile] nicka-startcev.livejournal.com
два чайниковских вопроса.

1. если взять брусок антижелеза и внезапно достать его из упаковки так, чтоб он проконтактировал с воздухом, то правильно ли я понимаю, что начнутся интересные автоколебания, когда воздух будет то контактировать с антивеществом, то отжиматься фронтом тепла-света-итп, то есть, вместо одиночного взрыва будет какая-то последовательность вспышек, разбрызгиваний, испарения и повторение этого же процесса с более мелкими фрагментами

2. ядро атома - это просто А нейтронов и Б протонов. А и Б целые и даже не очень большие. то есть, на первый взгляд, атомное ядро (в невозбужденном, обычном, нормальном, итп состоянии) описывается очень маленьким числом независимых параметров. есть ли какая-нибудь простая математика, которая скажет, какая будет энергия связи вот именно этого набора из А нейтронов и Б протонов? (ну и как следствие, сколько энергии выделится/поглотится если разобрать одну конструкцию на несколько других, если собрать конструкцию из готовых запчастей, итп. например, если из трёх альфа-частиц собрать ядро углерода)

2а. а где граница между "очень толстым ядром" и "очень маленькой нейтронной звездой"? известен ли хоть примерно порядок величины? то есть, понятно что нейтронная звезда с массой примерно как у Солнца (этак более 6e30 нуклонов) будет устойчива, а ядро из этак 239 нуклонов не очень устойчиво. а где примерно проходит граница?

Date: 2014-11-09 07:11 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
1) Сомневаюсь, что будут автоколебания. Энергия аннигиляции в основном выделяется в форме быстрых пи-мезонов. Длина пробега пи-мезонов в воздухе довольно большая, так что энергия будет распределяться по большому объему. Кроме того, длина пробега в железе намного меньше, так что скорее антижелезо начнет испаряться, чем воздух убежит.

2) Наиболее близкое к тому, что вы хотите - полуэмпирическая формула Вайцзеккера, см. ru.wikipedia.org/wiki/Капельная_модель_ядра.

3) Граница между ядром и нейтронной звездой, очевидно, пролегает там, где гравитационная энергия на нуклон по модулю становиться больше ядерной. Конкретного значения не знаю, но его легко вычислить - формула для гравитационной энергии выводиться аналогично выражению для кулоновской энергии в формуле Вайцзеккера, только с другим коэффициентом, конечно.

Date: 2015-01-18 12:49 am (UTC)
From: [identity profile] beinikecy.livejournal.com
Gulou itself was established by Presbyterian missionaries in the 1880s The cross atop the steeple was enormous, a fixture next to a well-known highway overpass It is dear to members as a symbol of their faith, says a pastor who declined to be named For months, GulouБs leaders delayed the removal of the cross Meanwhile, authorities attacked churches and, as of this writing, have stripped or desecrated more than 426 of them, including knocking one down while President Obama was visiting Beijing last fall In many cases, tearful worshipers surrounded the churches and scuffled with police Zhejiang itself has become ground zero in ChinaБs growing clash between church and state The church s signs were deemed to be event signs, which meant they received far worse treatment than other types, including those displaying political and ideological messages, its lawyers said By Roberta Rampton and Patricia Zengerle WASHINGTON Reuters - Only two-and-a-half weeks after US President Barack Obama announced a historic prisoner exchange and re-establishment of long-broken ties with Cuba, his new policy is encountering obstacles that threaten to flare up when Congressв The 20th century witnessed the outcome of two world wars and not only the rise and fall of the Third Reich but also the rise and fall of communism
http://huntingcoloradostyle.com/content/glucophage-usa-without-prescription-glucophage-pills-no-rx
Page generated Jul. 27th, 2017 06:46 pm
Powered by Dreamwidth Studios