Отвечаем на ваши гипотетические вопросы с точки зрения физики

Антивещество

Оригинал: Antimatter

Что, если бы все вокруг было антивеществом, КРОМЕ Земли?

— Шон Галлахер

Это для нас добром не кончится. Но — в отличие от большинства сценариев с «антивеществом» — конец будет удивительно постепенным и затянутым.

Теория относительности предлагает множество вероятных БЫСТРЫХ, но все так же затянутых концов. Спасибо, наука!

Насколько можно судить, вся Вселенная состоит из вещества. Никто точно не знает, почему вещества больше, чем антивещества, ведь законы физики довольно симметричны, и поэтому нет оснований ожидать, что одного будет больше, чем другого[1].Хотя, если уж на то пошло, нет никаких оснований вообще чего-либо ожидать.

Целые галактики, состоящие из антивещества, — вполне возможно; мы могли не замечать этого, потому что не пробовали их потрогать. Идея крута, но если существуют области вещества и области антивещества, то границу между ними должно выдавать гамма-излучение. Мы его пока не видели, хотя очередной телескоп может это исправить.

Мы подадим отдельную заявку на грант по поискам выключателя Вселенной, а затем построим гигантскую радиоуправляемую руку, чтобы нажать его.

Если остальная Вселенная превратится в антивещество, нам будет худо. Открытый космос, вопреки представлениям, не так уж пуст[2]Впрочем, при этом он действительно вполне «открыт». — он полон разреженного газа[3]Строго говоря, это плазма.[4]Строго говоря, еще там значительное количество твердых пылинок.[5]Слушайте, там просто куча крохотных частичек, которые сложно разглядеть, идет?[6].Ладно, иногда не так уж и сложно.

Магнитное поле Земли защищает нас от солнечного ветра, и с антисолнечным справилось бы тоже. Крохотная доля частиц, летящих от Солнца, все же достигают Земли, просачиваясь через магнитное поле и вызывая полярные сияния. В нашем сценарии сияние станет намного ярче, но в большинстве случаев не настолько, чтобы создать проблемы.

Настоящей проблемой станут метеориты.

Во время своего путешествия по орбите Земля собирает космическую пыль[7].К несчастью для нас, антивещество, по всей видимости, притягивается к веществу силой тяжести. Примерно 100 тонн пыли в день вовлекается в атмосферу в виде крохотных песчинок, весящих в основном около 10-5 г. Кроме того, примерно такой же средний вес падает за день в виде гигантских булыжников, единовременно.

Приток пыли из антивещества столкнется с верхними слоями атмосферы и станет аннигилировать. Произойдут сложные взаимодействия ядер с антиядрами и протонов с антипротонами[8],Много энергии заберут нейтрино. но в конце концов возникнет мощное гамма-излучение, которое перейдет в большое количество тепловой энергии. Это будет равномерный поток (сильнее всего он будет на рассвете, когда из-за движения Земли ваш дом окажется у него на пути).

Теплового и светового излучения, привнесенного антивеществом, скорее всего, будет более чем достаточно для того, чтобы запустить на Земле неконтролируемый парниковый процесс, который превратит Землю в подобие Венеры.

Но большие астероиды успеют добить нас раньше. Даже относительно маленькие тела вроде метеорита Челябинск высвободят столько энергии, сколько метеорит, погубивший динозавров[9].Хотя эта энергия высвободилась бы в верхних слоях атмосферы, так что, наверное, это было бы не так уж ужасно. А вот если бы довольно большие астероиды, залетающие в атмосферу каждые несколько месяцев и остающиеся незамеченными, состояли из антивещества, то любой из них вызвал бы колоссальный выброс энергии в небе, и разразилась бы чудовищная огненная буря[10].Если метеор из антивещества достаточно велик, встреча с облаком, вероятно, не разрушая полностью, отбросит его частично назад. Однако сложно вообразить, как именно это все произойдет в атмосфере Земли — разве что метеор такой большой, что все равно уничтожит планету.

Сейчас никто еще не знает, сколько процентов антивещества в космосе. Вероятно, не очень много, но, чтобы удостовериться, надо сконструировать новый орбитальный телескоп для исследования гамма-излучения.

Однако с помощью телескопа очень просто исключить один вариант: в космосе все состоит из антивещества.

«Куда вы дели два миллиона долларов, полученных по гранту?»

Если у вас есть телескоп, вы можете даже опубликовать этот результат.