Что произойдет, если взорвать бомбу из антиматерии?
Нашумевший роман Дэна Брауна «Ангелы и демоны» и снятая по нему одноименная кинокартина многих заставили задуматься о реальности создании оружия из антиматерии и его чудовищной разрушительной силе. По сути, антивещество является субстанцией, с симметричной отрицательно заряженной материи структурой.
Микроскопические дозы антиматерии способны вызвать разрушения, во много раз превышающие последствия взрывов мощнейших ядерных бомб. Чтобы повторить катастрофу Хиросимы, достаточно было бы использовать менее 0,5 грамм антивещества, а 1,5 кг антивещества хватило бы, чтобы повторить опыт испытаний «Царь-бомбы» на архипелаге Новая Земля в 1961 году.
Вещество с фантастическим деструктивным потенциалом – это не выдумка фантаста, его существование реально доказано. Утешает лишь то, что на настоящий момент оно является самым дорогим на Земле.
История открытия
В 1927 году английский физик Поль Дирак вывел релятивистскую теорию электрона. Это открытие через 5 лет принесло ему Нобелевскую премию и породило множество вопросов к его создателю. Сопоставив формулы Дирака, ученые пришли к выводу, что гипотетически его идея верна только при условии существования во Вселенной веществ и антивеществ в равных пропорциях. Но это не так, поскольку при взаимодействии друг с другом частицы с противоположными зарядами аннигилируют, выделяя большое количество энергии. То есть мы могли бы наблюдать непрекращающиеся вспышки невооруженным глазом.
Поль Дирак у доски.
Чтобы доказать правоту своего утверждения, Поль Дирак разработал гипотетическую модель вакуума с ненаблюдаемыми электронами. Под действием внешней энергии они начинают движение, переходя на «видимый» уровень и освобождая пространство. Места, с которых стартовали отрицательно заряженные электроны, заполняются антиэлектронами с той же массой и противоположным зарядом.
Позднее эти частицы получат название позитроны, или положительно заряженные копии электронов. Экспериментально доказать существование частиц антивещества удалось американскому физику Карлу Андерсону в 1932 году в ходе исследования космического излучения. Изучение позитронов и по сей день будоражит умы ученых и писателей-фантастов.
Теория Большого взрыва
Чтобы в теории оценить эквивалентность антивещества, можно сравнить его с известным большинству людей тротилом. Профессор Оксфордского университета Фрэнк Клоуз, занимавшийся изучением физики элементарных частиц, в своей книге «Антивещество» сравнивает аннигиляцию 1 кг антиматерии и 1 кг тротила. Исследователь полагает, что в случае с антивеществом выделение энергии в 10 млрд раз превысит мощность обычной взрывчатки.
Чтобы гипотетически представить на практике разрушительные возможности антивещества, можно сопоставить возможное разрушение с трагедией Хиросимы. Ядерный взрыв, обрушившийся на город, имел приблизительную мощность 13-18 КТ в тротиловом эквиваленте.
Антивещество, кадр из фильма *Ангелы и демоны*.
Менее половины грамма антиматерии способно воспроизвести эту ужасающую картину. Только в случае с антивеществом при его аннигиляции не возникает остаточная радиация. Ученые подсчитали, что при взрыве мощностью 100 МТ, зона полного уничтожения распространится на 35 км, а крупные разрушения можно будет наблюдать в радиусе 50 км от эпицентра взрыва. Подобной мощности достаточно, чтобы уничтожить любой из ныне существующих на планете мегаполисов. Для этого потребуется примерно 2 кг антивещества.
Сможет ли антивещество разрушить мир?
Сюжет книги Дэна Брауна основан на реальных достижениях науки, но не лишен художественного вымысла. Доподлинно известно, что швейцарским физикам из CERN удалось синтезировать небольшое количество антивещества и сохранять его жизнеспособность на протяжении 16 минут. Специалист, занимавшаяся изучением этого вопроса, Клара Московиц, уверяет, что масса полученной антиматерии оказалась просто ничтожной.
Ввиду дорогостоящего создания достаточного количества антивещества, ученые не заинтересованы в том, чтобы продолжать эксперименты с преобразованием энергии позитронов.
