Antimaterija

Već imamo antimateriju!

Nastavljajući znanstvenu analizu Star Trek tehnologije, Krauss se ponovno vraća na problem pogona, no ovaj put na malo suptilniji problem pogonskog goriva. U svemirskim brodovima Ujedinjene Federacije Planeta, kojoj pripada i Zemlja, pogonsko gorivo je, pojednostavljeno rečeno, energija koja nastaje anihilacijom materije i antimaterije. Taj koncept nije nepoznat današnjoj znanosti: već postoje laboratoriji koji izvode pokuse s antimaterijom, i čovječanstvo je već sposobno proizvoditi energiju iz sraza materije i antimaterije, iako proizvodnja baš nije rentabilna: zasad se na taj način uz trošak od pedesetak milijuna dolara uspije proizvesti energija od jedne tisućinke watta. Dakle, kad čovječanstvo iscrpi mogućnosti raketnog pogona kao danas jedine realne tehnologije svemirskog putovanja, može se baciti na materijsko-antimaterijski pogon s kojim danas postoje i praktična, a ne samo teorijska iskustva. Kako do novca? O tome, zaključuje Krauss, neka brinu političari 23. stoljeća.
Sljedeća intrigantna tema su hologrami i holodek, no njih je Krauss prilično nemilosrdno osudio na nemogućnost, iako je već u današnjici holo-fotografija stvar opće kulture. Hologrami mogu napredovati kao reprodukcijska tehnika, njima će se možda i moći stvoriti trodimenzionalni dojam prostora odnosno okoliša, no kako su hologrami sastavljeni od svjetlosti, a svjetlost je val, ni hologramski likovi poput Voyagerovog doktora, ni simulacije poput hologramskih scenografija iz Enterpriseovih ili Voyagerovih holodeka neće moći imati osobine čvrstih tijela, kao što ih imaju u serijalu.
U nekoliko poglavlja «Fizike Zvjezdanih staza» razmatraju se, i to ne baš optimistički, mogućnosti ostvarenja kontakta Zemljana s izvanzemaljskim inteligentnim životom, a znanstveno su vrlo zanimljiva i poglavlja u kojima se astronomski pojmovi iz serijala uspoređuju s istim ili sličnim otkrićima u astronomskoj znanosti i fizici. Neutronske zvijezde, druge dimenzije, paralelni svemiri, nepoznate čestice, kozmičke strune, pojmovi iz kvantne fizike, kvazari, neutrini, samo su neke od «sitnica» koje su autori Zvjezdanih staza posudili iz stvarne znanosti, neke od njih i prije nego što su bile zamijećene, definirane, ili čak pretpostavljene. Te će stvari biti jako zanimljive nekome tko je malo potkovaniji u fizici i astronomiji, no kao «šlag za kraj» Krauss je sačuvao nekoliko detalja koja i kod laika što prate Zvjezdane staze izazivaju ili podsmijeh, ili oduševljenje.

Antimaterija zvuči poput stvari iz znanstvene fantastike. I jest, ali ona je također i stvarna. Ona biva stvorena i anihilirana u zvijezdama svaki dan. Ovdje na Zemlji koristi se za CT.



«Antimaterija je oko nas svaki dan, iako je nema baš mnogo», kaže Gerald Share iz Naval Research Laboratorija. «To ne možemo jednostavno pronaći u nekoj posudi na stolu.

Stoga je Share dokaze potražio na Suncu, pravoj tvornici antimaterije, tako proširujući ograničeno znanje o toj, još uvijek, misterioznoj pojavi.

Jednostavno rečeno, antimaterija je temeljni dio obične materije, s obrnutim električnim nabojem. Elektron, koji se kod antimaterije javlja kao pozitivno nabijena čestica, naziva se pozitron.

Čestice antimaterije stvaraju se kod kolizija ultra visokih brzina.

Jedan primjer je kada visokoenergetski proton u sunčevoj flari kolidira s ugljikom, objašnjava Share. «Može stvoriti tip dušika koji ima previše protona prema broju neutrona. To jezgru čini nestabilnom, pa u pomoć priskaču pozitroni koji stabiliziraju situaciju.

Ali pozitroni ne traju dugo. Kada pogode elektron, oni anihiliraju i proizvode energiju.

«Tako je krug zatvoren. I to je razlog zbog čega trenutno ima tako malo antimaterije,» kaže Share.

Ratovi antimaterije


Kako bismo bolje razumjeli prirodu antimaterije, moramo se vratiti na početak vremena.

U prvim sekundama nakon Velikog praska nije bilo materije, smatraju znanstvenici. Samo energija. Kako se svemir širio i hladio, čestice obične materije i antimaterije su formirane, u gotovo istim količinama. Ali, teorija kaže, ipak je stvoren malo veći postotak materije – iz nepoznatih razloga. To je bilo sve što je bilo potrebno da materija pobjedi u najvećem ratu u svemiru.

«Kada su materija i antimaterija došle u kontakt, one su anihilirale, i samo je ostatak materije stvorio sadašnji svemir.

Antimaterija je prvi put objašnjena u radu fizičara Paula Diraca. Pozitron je otkriven 1932. godine. Pisci znanstvene fantastike uhvatili su se novog otkrića i počeli pisati o antisvjetovima i antisvemirima.

Potencijalna snaga


Antimaterija bi imala ogroman energetski potencijal, kada bi mogla biti iskorištena. Prema novim istraživanjima NASA-e, sunčana flara u srpnju 2002. godine stvorila je oko pola kilograma antimaterije. To je dovoljno za opskrbu SAD-a energijom punih dva dana. Laboratorijski akceleratori čestica mogu proizvesti visokoenergetske čestice antimaterije, ali samo u jako malim količinama.

Usprkos tomu, pisci SF-a koristili su antimateriju u svemirskim putovanjima bržim od svjetlosti.

Antimaterija nije zanemarena, ali je potonula u kolektivnu svijest kao potpuno fikcijski koncept. Zahvaljujući izvanrednom napretku fizike, antimaterija bi, teoretski, mogla napajati svemirsku letjelicu. Međutim, NASA-ini istraživači tvrde da se to neće dogoditi u daljoj budućnosti.

U međuvremenu antimaterija se pokazala veoma korisnom i u medicinskim svrhama.

letjelice pogonjene antimaterijom - zasada ostaje tek SF