Американские физики помирили вещество с антивеществом

Физики из университета в Риверсайде (штат Калифорния, США) синтезировали молекулу, состоящую из смеси частиц и античастиц, сообщает Nature. Она отличается от обычной молекулы водорода тем, что в ней "тяжелые" ядра заменены "легкими" античастицами-позитронами, отличающимися от электронов знаком заряда.

Долгое время считалось, что вещество не может сосуществовать с антивеществом: при столкновении две частицы различных типов аннигилируют, то есть взаимно уничтожаются с выделением энергии. По этой причине первый смешанный "атом", названный позитронием, оказался крайне нестабильным - время его жизни измерялось стомиллионными долями секунды. Позитроний получили впервые в 1951 году, и с этого момента синтезировать более сложные системы с несколькими античастицами в качестве ядер не удавалось никому.

Атомы обычного водорода соединяются друг с другом, даже если образованный ими газ достаточно разрежен. Соединить атомы позитрония не получалось, поскольку они успевали распасться прежде, чем сблизиться. Чтобы реакция стала возможной, Аллен Миллс и его сотрудники пропустили пучок античастиц сквозь кремниевый кристалл. Внутри кристалла некоторые из них практически одновременно "отбирали" электрон у кремния и объединялись в пары. О появлении очередной молекулы узнавали благодаря гамма-излучению, сопровождающему ее распад.

Миллс не исключает, что таким же способом можно получить и соединения позитрония с обычными атомами - в частности, "позитрониевую воду", где позитроний замещает водород. По мнению ученых, это позволит говорить об "антихимии", которая будет рассматривать взаимодействие смешанных "молекул" друг с другом. Однако из-за того, что позитрон отличается от обычных ядер водорода всем, кроме заряда, реакции таких соединений должны протекать совершенно иначе, чем обычные химические превращения.