Antymateria i inne problemy.

Czym jest antymateria wie chyba każdy. Już w latach 50-tych zaczęło pisać o niej kilku pisarzy sci-fi, opierając się na pracach takich naukowców jak Paul Dirac. Stanisław Lem na przykład w niektórych swoich książkach fantastyczno- naukowych również opisywał zastosowania antymaterii. W jednym ze swoich opowiadań pt. "Niezwyciężony" opisywał on broń wykorzystywaną przez "Obrońcę" opartą na wiązce antymaterii - miotaczu antymaterii, która była użyta przeciwko kryształom żywiącym się pamięcią na odległej planecie Regis. Jednakże antymateria nie może bezpośrednio stykać się z materią, głównie dlatego by nie doszło do spontanicznej anihilacji (bariera ładunku elementarnego nie obowiązuje w tym przypadku), w wyniku czego wydzieliłaby się ogromna energia cieplna i wysokoenergetyczna poza jakąkolwiek kontrolą ze strony ludzi. Antymateria może być przechowywana (tylko antyprotony i pozytony -cząstki z nie zbalansowanym ładunkiem elektrycznym) w specjalnych pojemnikach magnetycznych. Niedawno podobno opracowano bezpieczną metodę jej przechowywania ze stałą separacją polem magnetycznym. W dalszym ciągu potrafimy wytwarzać znikome ilości antyprotonów, prościej trochę jest z pozytonami, gdyż mają one o wiele mniejszą masę spoczynkową od antyprotonów więc nie trzeba dużych energii, żeby je otrzymać. Antyprotony można otrzymać np. w akceleratorach cząstek typu Tevatron'u (akcelerator ten nie jest już użytkowany) czy europejskiego LHC (Large Hadron Collider) znajdującego się na terytorium trzech krajów, gdyż jest on tak rozległy. Gdy wiązka cząstek w akceleratorze zostaje przyśpieszona prawie do prędkości światła energia kinetyczna może zamienić się w inne egzotyczne niejednokrotnie cząstki, które normalnie w przyrodzie są ukryte przed człowiekiem, w ten sposób odkryto np. różne kwanty, w tym, co było jednym z największym osiągnięć, bozon Higgs'a, cząstkę której istnienie przewidziano wiele lat wcześniej, której istnienie wynikało z "modelu standardowego". Okazało się, że ta cząstka odpowiedzialna jest za nabieranie masy przez inne cząstki modelu standardowego. Tak się składa, że nowe pytania w fizyce są czymś nieuchronnym ale w obecnym zakresie fizyki nie potwierdzono istnienia jeszcze tak wielu różnych typów cząstek, co do których są przesłanki, że istnieją, a jednak są nieuchwytne, jak hipotetyczne grawitony czy tachiony i wciąż są one zagadką dla naukowców. Wszyscy posiadamy wiedzę i określoną specyfikę percepcji wpływającą na wyniki, które uzyskujemy w laboratorium, czy podczas uczenia się. Na razie nie potrafimy wytworzyć nic innego jak antyprotony i pozytony. Inne cząstki jak miony czy piony, żyją na tyle krótko, że nic nie da ich badanie bo znikają niemal natychmiast , chodzi tu o cząstki stałe, czyli o długim czasie życia, nie potrafimy np. także wytworzyć w laboratorium np. anty-deuteru i innych bardziej skomplikowanych atomów. Jednak trzeba stwierdzić że najciekawsze jeszcze przed nami, nikt nie wie na jakie tory tego typu fizyka jeszcze się skieruje, tymczasem mamy to co mamy w nauce i technologii przekładających się na rzeczy powszechnego i codziennego użytku. Silniki kwantowe, fuzja aneutronowa jak przy wykorzystaniu helu-3, baterie do laptopów oparte na rozpadzie radioaktywnym z niskim promieniowaniem zasilające urządzenia elektroniczne przez całe dekady, to mogą być rzeczy na które jeszcze przyjdzie poczekać. Ktoś kto lubi filmy z serii Star-trek może pomarzyć o lotach z wykorzystaniem napędu WARP, ale po prostu to są na razie technologiczne bajki. Nie zmienia to faktu, że NASA pracuje nad napędem WARP już od dawna i podobno niewielkie efekty już osiągnięto na tym polu. Próby w produkcji antymaterii i badania jej właściwości nabrały w ostatnim czasie nowego wymiaru, gdyż wraz z ewentualnym powodzeniem nowych eksperymentów z anty-wodorem prowadzonych przez CERN być może dowiemy się w jaki sposób antymateria mogłaby oddziaływać z materią od strony grawitacyjnej, konkretnie, czy antymateria generuje anty-grawitację i anty-inercję. Siła grawitacji ziemskiej oddziałuje na pojedynczy atom anty-wodoru z siłą tak znikomą, że szczerze mówiąc nie wiem w jaki sposób cokolwiek będzie mogło być zbadane w tej sytuacji. Jednak te badania zainicjowane ostatnio w ośrodku badawczym CERN'u otwierają nową kartę badań nad symetrią materii, gdyż w dalszym ciągu nasza wiedza dotyczy jedynie konwencjonalnej materii i złożonego z niej widocznego wszechświata, dowiadując się więcej o antymaterii i jej relacji z materią będziemy mogli powiedzieć czegoś więcej na temat budowy kosmosu i w konsekwencji ta wiedza może będzie w stanie doprowadzić do przełomu naukowo-technicznego, otwierając głęboki kosmos dla eksploracji wykorzystującej pojazdy o napędzie, które obecnie są jedynie prezentowane w filmach sci-fi w rodzaju sagi Star-trek, czy filmów z serii Gwiezdne Wojny, co nastąpi w odpowiednim czasie. Dowiemy się więcej o naturze antymaterii i potwierdzimy albo zaprzeczymy przewidywaniom poczynionym jeszcze przez fizyków tak dużego formatu jak Paul Dirac itp. Przewiduje się, że anty-wodór może mieć przeciwne właściwości grawitacyjne do wodoru i tak przykładowo, może odpychać się od konwencjonalnej materii. Inną właściwością może być przeciwna inercja, anty-inercja polegająca na tym, że podczas próby spowolnienia ciała anty-materialnego dochodzić może do jego przyśpieszenia, oraz przy przyśpieszaniu będzie ono wykazywało spowolnienie. Jak to by wyglądało w praktyce, nikt jeszcze nie wie. Antymateria powinna odpychać się sama od siebie, ale może to również polegać na problemie polegającym na tym czy czasoprzestrzeń będąca podstawą dla funkcjonowania materii konwencjonalnej, w przypadku antymaterii zachowa się w określony sposób przewidywany przez naukę, czy w zupełnie w sposób odmienny, szczególnie w dużych skupiskach masy (czasoprzestrzeń wiąże się z grawitacją i masą która ją zakrzywia), który nie był brany pod uwagę wcześniej. Do tej pory mieliśmy do czynienia z rozpadem atomowym, w wyniku którego powstawały małe cząstki antymaterii typu antyprotonów, czy pozytonów, jednak proces ich natychmiastowej anihilacji przebiegał w sposób uniemożliwiający dokonania gruntowniejszych badań dotyczących ich interferencji i oddziaływania z przestrzenią, dodatkowo ilość otrzymywanej antymaterii była zbyt mała. Z antymaterią i z jej dużymi ilościami należałoby obchodzić się szczególnie ostrożnie, oczywiście do czasu gdy będzie możliwość produkcji masowej i nie chodzi tu o akceleratory. Jeden kilogram antymaterii przy zetknięciu z konwencjonalną materią doprowadziłby do kataklizmu większego niż wybuch nie jednej bomby atomowej, czy wodorowej. Co prawda produkcja antymaterii na skalę przemysłową to na razie czysta fikcja, to jednak może szybko się zmienić na skutek rozwoju odpowiednich technologii. Kiedyś można było można było napotkać na pojawiające się i dość ciekawe materiały w sieci i innych mediach, dotyczące produkcji dużych ilości pozytonów w wyniku naświetlania cienkich folii ze złota wysokoenergetycznym promieniowaniem laserowym (laserem), jaki proces miał wtedy decydować o kreacji tych cząstek wybijanych ze złota ? Być może już do tej pory mechanizm ten został poznany. Trzeba jednak nadmienić, że pozyton jest około 2000 razy lżejszy od anty-protonu, więc przedstawia małą masę spoczynkową. Anihilacja z udziałem par elektron- pozyton może przynieść zatem odpowiednio mniej energii niż w przypadku anihilacji par proton - antyproton - dwa kwanty gamma i neutrino. Natomiast anihilacja anty-wodoru z wodorem pod względem rzeczowym nie dała by dużo więcej energii niż anihilacja wodorów zjonizowanych czyli zjonizowanych protonów i antyprotonów, co jest podyktowane tym, że wodór, lub anty-wodór może posiadać jeden tylko elektron lub pozyton na pojedynczej orbicie atomowej i jego anihilacja w formie związanej z protonem nie wygeneruje wiele więcej energii niż oddzielna anihilacja par pozyton - elektron, co jest oczywiste. Antymateria także powstaje spontanicznie w wyniku fluktuacji przestrzeni - próżni. W czasoprzestrzeni istnieją tak zwane cząstki wirtualne, które anihilują w bardzo małej skali jeszcze zanim nabiorą masy. Dlatego gdyby udało się rozdzielić te cząstki tak by nie dochodziło do anihilacji ich postaci wirtualnej po to by nabrały masy kosztem energii z próżni, może można by uzyskać kreację dużej ilości antymaterii powstałej z energii punktu zerowego. Pytanie podstawowe brzmi, czy energia punktu zerowego jest tą energią, która ma bezpośredni związek z fluktuacją próżni. Fluktuacje przestrzeni łączą się z efektem zwanym efektem Casimira polegającym na pojawianiu się siły oddziaływania, przyciągania kwantowego w bardzo małej skali i odległości, co zostało potwierdzone doświadczalnie. Wszystkie te zjawiska bada współczesna fizyka, lecz to kiedy społeczeństwo międzynarodowe skorzysta w jakiś bardziej konkretny sposób z tego typu badań, zależy nie tylko od naukowców ale również od tych, którzy de facto decydują o losach i kierunku rozwoju świata, czyli największych posiadaczy kapitału i głów światowej polityki, ta garstka ludzi jest tworzy istotną siłę naprzeciw reszty świata. Od jakiegoś czasu tak się składa, że polityka ściśle zaczęła wiązać się z najnowszymi odkryciami naukowymi, wszystkie procesy ekonomiczno-gospodarcze, mają zasadniczy związek z postępem naukowo - technicznym, gdy ten przyśpiesza, to następuje kolejny skok możliwości rodzaju ludzkiego, a politycy mają czasami pełne ręce roboty, by to zepsuć. Zdaje się jednak, że całość w jakiś mało uchwytny dla niektórych ludzi sposób, kontrolowana przez siły którym faktycznie nie zależy na dobrze zwykłego człowieka. Przykładowo, koncerny farmaceutyczne nie chcą wyleczyć pacjentów, którym potrzebne są lekarstwa, będą ich leczyć tak by nie uzyskali oni wyleczenia, zamiast tego chodzi o to by byli od tych lekarstw zależni jak najdłużej, tak by koncerny mogły cały czas czerpać zyski z ich choroby, nie zależy im na leczeniu przyczyn chorobowych a jedynie na leczeniu objawów. Tak więc postęp siłą rzeczy ulegnie z tego powodu zahamowaniu. Podobną postawę można zaobserwować w wielu innych dziedzinach przemysłu i gospodarki. Każdy chciałby jeździć samochodem, który nie wymagałby uzupełniania paliwa, pojazdem na prąd, który mógłby jeździć w nieskończoność. Mamy antymaterię na razie hipotetycznie. Lecz nawet bez użycia antymaterii taka technologia jest możliwa, odpowiednie rozwiązania były już prezentowane począwszy od genialnego N. Tesli, aż po silniki magnetyczne prezentowane ówcześnie na YouTube. Problem znów jednak w tym, że koncernom paliwowym nie zależy na ucięciu zysków ze sprzedaży paliw, co niewątpliwie miałoby miejsce gdyby technologie elektryczne czy magnetyczne odebrałyby im pole manewru. Tak więc maszyna toczy się jak rozpędzona lokomotywa, tor jednak gdzieś tam się kończy, bo już u zarania rozwiązań dotyczących technologii, z której korzysta człowiek, istniały błędy podstawowe, które nawet jeżeli ktoś dostrzegał to były lekceważone, aż doszło do tego co mamy, czyli gigantycznego skażenia środowiska naturalnego planety, co wcześniej czy później doprowadzi do wyginięcia tak ogromnej ilości gatunków, że ekosystem zostanie pozbawiony zasadniczych ogniw, które go podtrzymują, ogniwa pokarmowe zostaną bezpowrotnie rozerwane i nie będzie co jeść dla sprawców, chyba że nauczymy się produkować żywność syntetyczną, bo gleba będzie tak skażona, że nic nie będzie dawało na niej plonów. Z drugiej strony, wprowadzanie GMO, zrobi tak duże spustoszenie w genomie ludzkim, że doprowadzi to do zwyrodnień rodzących się dzieci, a samopoczucie człowieka zurbanizowanego i uprzemysłowionego do granic możliwości, osiągnie swoje minimum. Na wszystkie te problemy mogłaby pomóc energia z anihilacji antymaterii, lecz najpierw będziemy mieli do czynienia z wykorzystaniem energii termojądrowej, bo niektóre ruchy odbędą się tutaj według z góry przewidywalnego schematu, jak można sądzić. Jednak zasadniczy rozsądek nie polega na ratowaniu i łataniu problemów w chwili zagrożenia, tylko w planowaniu strategicznym by je z góry wyeliminować, czego wciąż brakuje w sferach rządzących i naukowych.

Tankowanie anty-deuterem statku kosmicznego (Star Trek)