В грозовых облаках нашли «сгусток» антиматерии



    Молния — единственный видимый продукт интенсивной электрической активности, которая происходит в грозовых облаках. Но учёные неожиданно нашли там кое-что поинтереснее: большое количество антиматерии, пишет журнал Nature. Возможно, этот факт поможет объяснить, как именно в облаках формируются молнии.

    С недавних пор известно, что мощная гроза генерирует позитроны (античастицы электронов). Однако 21 августа 2009 года доктор физики Джозеф Двайер (Joseph Dwyer) из университета Нью-Гемпшира с коллегами летели на самолёте вместе с измерительным оборудованием. Их занесло прямо в грозовое облако — и там приборы зарегистрировали такое количество позитронов, какое невозможно объяснить ни одним физическим процессом.

    Дело в том, что ключевым свойством антиматерии является то, что при контакте с обычным веществом происходит аннигиляция. Частица и античастица прекращают существование, порождая ряд других частиц. Вот почему антиматерия настолько редка.

    Явление казалось настолько странным, что Двайер несколько лет после инцидента не публиковал результаты наблюдений.

    В прошлом десятилетии именно д-р Двайер с коллегами доказали, что во время грозы происходит образование позитронов, а также высокоэнергетических фотонов. Полёт в окрестностях грозовых туч был совершён в исследовательских целях. Конечно, никто не собирался заходить прямо внутрь, просто пилот неверно истолковал показания радаров. Двайер говорит, что когда все осознали ошибку, он попрощался с жизнью.

    За несколько минут внутри грозовых облаков самолёт чудом избежал электрического разряда. Зато приборы зарегистрировали три волны фотонов с энергией 511 килоэлектронвольт — это железобетонный признак аннигиляции трёх позитронов с электронами.

    Каждый всплеск длился 0,2 секунды и сопровождался последующим потоком фотонов с чуть меньшей энергией. Учёные предполагают, что некоторые из частиц лишились части энергии, преодолев определённое расстояние. Исходя из этого, они рассчитали, что самолёт находился в облаке короткоживущих позитронов диаметром около 1-2 км.

    Пять лет учёные моделировали генерацию позитронов с такими параметрами, но не смогли выдвинуть теорию. Например, если бы позитроны имели космическое происхождение, то тогда приборы зарегистрировали бы другие виды радиации из-за движения позитронов. Этого не было.

    Сейчас Двайер с коллегами решились на публикацию. Научная статья вышла в Журнале физики плазмы (Journal of Plasma Physics). В онлайне её пока нет.

    Коллеги согласны, что феномен нельзя объяснить. «Эти наблюдения представляются загадочными», — сказал физик из космического центра НАСА Майкл Бриггс (Michael Briggs) в комментарии Nature. Другие физики сомневаются в расчёте размера «позитронного облака». Возможно, оно было гораздо меньше. Российский физик Александр Гуревич из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН скептически предположил, что «облако» и вовсе ограничено обшивкой самолёта, который двигаясь на большой скорости сгенерировал мощнейшее электромагнитное поле вокруг крыльев — и там началась генерация позитронов.

    Чтобы проверить теорию, необходимы новые экспериментальные данные. Любители запускают в грозовые облака воздушные шары. У американских учёных есть идея запустить внутрь облака детектор частиц на броневом противотанковом штурмовике A-10 ‘Warthog’.

    В любом случае, внутри грозы явно происходит что-то интересное.
    Метки:
    Поделиться публикацией
    Похожие публикации
    Комментарии 48
    • +48
      <irоny>
      Потом выяснится, что это опять микроволновка =)
      </irоny>
      • +3
        Так значит аниме Steins;Gate является правдивой историей!
        • 0
          SERN скрывает!
        • –1
          Ну почему же?
          Гамма частица порождает частицу и античастицу (так же и обратно — частица и античастица порождает гамма лучи) — про это еще в советских учебниках физики писали.
          Молния излучает очень широкий и мощный диапазон волн, так что вполне вероятно существование античастиц в грозовых облаках.
          У меня напрашивается вопрос… Не перепутали ли эти ученые простую нехватку электронов (позитивный заряд) с позитронами.
          • –1
            Намерили хрен знает чего, модельки понастроили в программульках, подогнали. Теперь ждут денежков. Такая вот она, наука современная.
          • +1
            Ребят, объясните пожалуйста, почему из молний не извлекают энергию?
            Слишком большое напряжение за очень маленькое время на маленькой площади? или почему, в чем причина?
            Если так, почему нельзя ее расспараллелить на несколько потоков, и благополучно запитать аккумуляторы, не повредив провода и аккумуляторы?
            • +2
              Слишком непредсказуемое и относительно редкое явление? Молния попадает в громоотвод даже не каждую грозу, не говоря о том что грозы бывают далеко не каждую неделю.
              • +4
                Еще Перельман считал энергию молнии в «Занимательной Физике». Там в районе 50-100 кВтч с одной молнии выходит, экономически не выгодно.
                • 0
                  Понял, благодарю за ответ
                  • +1
                    1,21 гигаватта<s>часов</s>!
                    image

                    Извините, не удержался
                    • +7
                      Doc: «1.21 jigowatts!!!»
                      Marty: «What the hell is a jigowatt?»

                      Там были не гигаватты, а джиговатты ;)
                  • +1
                    В книжке Перельмана производился рассчёт энергии молнии. Что-то в районе 100 советских рублей за штуку получилось.
                    А вообще, её всю «собрать» нереально — гигантские напряжения и температуры + очень малое время.
                    • 0
                      Надо идти дальше, собирать энергию не из молнии, а из того, что её образовывает.
                      • +4
                        Из антиматерии
                        • 0
                          Из Земли и облаков.
                          Подождите, ведь ещё Тесла использовал Землю как конденсатор...
                      • 0
                        Статья на мембране была про это, кто-то пытался, или по крайней мере говорил, что пытается — www.membrana.ru/particle/3136
                      • +1
                        Помню, ещё давно где-то читал публикацию, в которой рассказывалось о вращающемся вокруг Земли тончайшем «кольце» позитронов, появление которых объясняли, кажется, именно грозами.
                        • 0
                          запустить внутрь облака детектор частиц на броневом противотанковом штурмовике A-10 ‘Warthog’
                          А ему что, и молнии нипочем?!
                          • 0
                            Ну вообще самолеты хорошо переживают удары молний. А А-10 просто очень крепкий и надежный самолетик.
                            • 0
                              И тем страньше наблюдать вот это:
                              Конечно, никто не собирался заходить прямо внутрь, просто пилот неверно истолковал показания радаров. Двайер говорит, что когда все осознали ошибку, он попрощался с жизнью.
                              • +3
                                Намного опаснее не сама молния, а мощные турбулентные потоки, которые всегда бывают в грозовых тучах.
                              • 0
                                Надпись на столе руководства полетами базы ВВС в Дэйвис-Монтан, Аризона: «В мирное время не существует достаточных причин для полета через грозу».
                            • +16
                              Как же тут никто ещё не вспомнил kreosan'а? :)
                              • +34
                                Не знаю даже, но вот теперь пост от ребят жду «Добываем антиматерию из грозовых туч» ^_^'
                                • +6
                                  на утюг.
                                  • +3
                                    и храним в обычной канистре.
                                    • 0
                                      В схроне с тушёнкой и гречкой
                                    • +1
                                      на швабру!
                                  • +6
                                    Детектор частиц на основе консервной банки и матрицы от старого фотоаппарата готов, переговоры с хозяевами кукурузника в процессе!
                                    • +3
                                      У вас ошибка в заклинании, призывать нужно так: kreosan
                                    • +1
                                      Вот, так всегда: заголовок тянет на нобелевскую премию. А, по факту: есть теория, но ничего не нашли, будут разные исследования. Возможно это просто самолет (или «микроволновка»). И, почему я не удивлен?
                                      • +1
                                        Будет весело, если окажется, что разряд молнии — такой себе природный коллайдер. Будем добывать антиматерию прямо из облаков и летать к другим звездам на фотонных двигателях.
                                        • +1
                                          на броневом противотанковом штурмовике

                                          Классно вы А-10 обозвали.
                                          • +1
                                            А что мешает послать беспилотник в самую грозовую гущу и наделать ещё замеров?
                                            • 0
                                              Помехи могут быть, те же непредсказуемые потоки воздуха. А для замеров беспилотник недешевый нужен, оборудования много и высота большая сравнительно (1-2 км).
                                              • +1
                                                Дык всё лучше чем рисковать жизнью.
                                                • 0
                                                  Боюсь результата просто не будет никакого, можно и не летать.
                                                  • 0
                                                    Почему?
                                                    • 0
                                                      У idiv наверняка есть инсайдерская информация :)
                                                      • +1
                                                        Та тут и инсайдером быть не надо. Они себе не смогут позволить беспилотник уровня Predator, а все что поменьше в туче не справится.
                                                        Не справится в том смысле, что не успеет никаких данных толковых получить.
                                                        • 0
                                                          Так вроде бы давно уже всякие ракеты в таких условиях (грозовой фронт/торнадо) используют? А это удовольствие не такое уж и дорогое для таких высот + их можно запустить несколько в разные области.
                                                          • +1
                                                            Ракета не полетит внутри облака куда нужно, да и можно просто не попасть или недостаточно долго быть в облаке. Вопрос еще в стоимости оборудования.
                                                            Возможно потому что-то самостоятельно летающее нужно, причем с разными скоростями.
                                                            • 0
                                                              Нет, ну понятно, что управляемым беспилотником намного больше инфы собрать можно за вылет. Но для подобных условий это должен быть воистину мега-аппарат вроде Predator, за пару-тройку миллионов долларов.
                                                              • 0
                                                                Пришла мысль, что все может быть проще — им самолет по бросовой цене достался. Лучше всяких ракет и беспилотников выходит по соотношению результативность/цена, даже с учетом доработки.
                                            • +1
                                              «железобетонный признак аннигиляции трёх позитронов» — три позитрона не могут аннигилировать друг с другом. В оригинале написано правильно:
                                              «the signature of a positron annihilating with an electron».
                                              • 0
                                                Мне интересно, каким образом сам самолёт в позитронном облаке остался цел? Или я чего-то не понимаю, или аллюминий не реагирует на все эти антиматерии?
                                                • 0
                                                  Это же всего лишь позитроны, носители заряда. Они способны лишь ионизировать вещество, но не способны изменить структуру. Конечно, позитроны, вырывая из атома электроны, могут разрушить межатомные связи — но ведь речь идет о металле, где свободных электронов полно! Они и дырку в атоме заткнут, и поглощенную энергию аннигиляции унесут.

                                                  Конечно, сильный поток позитронов опасен — но, напоминаю, самолет летел в земной атмосфере, а не в вакууме. Плотное облако позитронов в атмосфере светилось бы слишком ярко, чтобы летчик туда случайно залетел, даже в грозу. Это могло быть только очень разреженное облако. Настолько разреженное, что даже оборудование засекло всего 3 факта аннигиляции.
                                                • 0
                                                  секундочку, только недавно я читал, что кто-то там замерял космическое излучение/частицы, и постоянно раздражался из-за гроз, которые наводили шороху в картину.
                                                  но недавно этот кто-то наложил карту падения частиц на карту гроз — о, чудо — они совпали.
                                                  из чего вышеозначенный кто-то сделал вывод, что происхождение всех гроз — космическое, то есть вызвано падением нехило заряженных частиц в атмосферу.

                                                  тут мр.Дуайер пишет, что происхождение гроз — не космическое и вообще сенсация.
                                                  что-то я запутался. там грант что ли какой-то пообещали, что всех прорвало происхождение грозы изучать?

                                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.