Αντι-ύλη η νέα πηγή ενέργειας
Δρ. Αθανάσιος Στάβερης-Πολυκαλάς
Κατά τις επόμενες δεκαετίες θα υπάρξει αύξηση στη συζήτηση σχετικά με την αποστολή ρομποτικών ανιχνευτών σε κοντινά αστέρια.
Το κίνητρο θα είναι η ανακάλυψη και κατηγοριοποίηση κατοικήσιμων πλανητών σε αποστάσεις μερικών ετών φωτός από την Γή. Θέλουμε να δούμε πως λειτούργησε η δαρβινική θεωρία σε άλλους κόσμους.
Η παρατήρηση με τηλεσκόπια μπορεί ποτέ να μην μας δώσει τις απαντήσεις που θέλουμε όσον αφορά την ζωή σε άλλους πλανήτες! Θα θέλαμε να μελετήσουμε εξωγήινους οργανισμούς στο μικροσκόπιο ή ακόμα καλύτερα να τους δούμε να περπατάνε στα έξι πόδια τους!!!
Πώς όμως πάμε σε άλλα άστρα; Επιστήμονες και σεναριογράφοι επιστημονικής φαντασίας αναφέρονται στην προώθηση με κινητήρες αντι-ύλης. Στην γνωστή τηλεοπτική σειρά Trek, τα καύσιμα από αντιύλη είναι τόσο κοινά όπως το να αγοράζει κανείς μια φιάλη προπανίου για να κάνει μπάρμπεκιου.
Η αντιύλη είναι ο "καθρέπτης" της ύλης, όσον αφορά τα ηλεκτρικά φορτία. Υπήρχε σε αφθονία μετά την μεγάλη έκρηξη , αλλά όταν ήρθε σε επαφή με την κανονική ύλη εξαϋλώθηκε σε ενέργεια, σε μία εξαιρετικά ισχυρή μορφή ενέργειας τις ακτίνες γ.
Ευτυχώς για εμάς, υπήρχε λίγο παραπάνω ύλη, αρκετή ώστε να δημιουργηθούν οι πλανήτες τα άστρα. το σύμπαν όπως το γνωρίζουμε. Αυτή η διαφοροποίηση, ασυμμετρία ποσότητας ύλης και αντιύλης καλείτε παραβίαση CP, η κατάρρευση δηλαδή της προβλεπόμενης συμμετρίας αριθμού σωματιδίων ύλης και αντιύλης κατά την μεγάλη έκρηξη.
Το πρόβλημα είναι ότι ο Θεός, δεν έκανε το σύμπαν μισό-μισό, δεν υπάρχει ελεύθερη αντι-ύλη εκεί έξω, αλλά και να υπήρχαν γαλαξίες αντιύλης δεν θα θέλαμε να είμασταν εκεί κοντά.
Στην ταινία του 2009 "Angels & Demons", αντιύλη που εξάγεται από το Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων χρησιμοποιείται για την κατασκευή μιας τρομοκρατικής βόμβας για την ισοπέδωση του Βατικανού.
Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις δείχνουν ότι θα χρειαστούν 1000 χρόνια για να κάνει ένα μικρογραμμάριο αντιύλης με επιταχυντές σημερινή ημέρα. Ωστόσο, η ένταση των δεσμών αντιπρωτονίων σε επιταχυντές έχει αυξηθεί περίπου τέσσερις τάξεις μεγέθους ανά δεκαετία. Συμπτωματικά, η αύξηση της παραγωγής του υγρού υδρογόνου, που προωθείται διαστημικό λεωφορείο της NASA, έχει επίσης αυξηθεί εκθετικά κατά τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών.
Ένα μικρογραμμάριο του καυσίμου αντιυδρογόνου θα μπορούσε να παραχθεί από τα μέσα του 21ου αιώνα, λένε κάποιοι ειδικοί. !!!!
Το πρόβλημα είναι ότι χρειαζόμαστε πολύ περισσότερη αντιύλη για μια διαστρική αποστολή. Για έναν πλανητική αναγνώριση και την προσγείωση της αποστολής, το διαστημόπλοιο θα πρέπει να έχει αρκετά καύσιμα για να επιβραδυνθεί στο σύστημα των αστέρων στόχο. Ένα διαστημόπλοιο με ωφέλιμο φορτίο 100 τόνων σχεδιασμένο για μια πτήση στο 40 τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός θα απαιτούσε το ισοδύναμο των 80 supertankers γεμάτο καύσιμα αντιύλης. Αν η ταχύτητα πλεύσης περιορίζονταν στο 25 τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός ή και λιγότερο, τις απαιτήσεις σε καύσιμα θα είναι δραματικά χαμηλότερες.
Μπορούμε ίσως να στραφούμε στην φύση για απόκτηση αυτού του καυσίμου αντιύλης!
Έχει ανακαλυφθεί ότι αντι-πρωτόνια βρίσκονται παγιδευμένα στο μαγνητικό πεδίο της Γής.
Μελέτες επίσης μας δείχνουν ότι οι μαγνητόσφαιρες μεγαλυτέρων πλανητών όπως του Δία, έχουν πολύ περισσότερα πρωτόνια από ότι στη Γή. "Εαν μπορούσαμε να μαζέψουμε αυτά τα αντι-πρωτόνια τότε θα λύναμε το πρόβλημα της χαμηλής απόδοσης παραγωγής τους σε επίγειους επιταχυντές" (Ronan Keane (Western Reserve Academy) and Wei-Ming Zhang (Kent State University)"
Όσο και εάν φαίνεται "τραβηγμένο" αυτό το σενάριο τώρα, φανταστείτε να λέγαμε στον Kelvin ή στον Έντισον την δυνατότητα χειρισμού της ύλης που έχουμε σήμερα (πυρηνική ενέργεια κλπ) Ακόμα και ο Αϊνστάιν, σημείωσε το 1932, "Δεν φαίνεται να μπορέσουμε ποτέ να κάνουμε χρήση της πυρηνικής ενέργειας, άρα οι φαινομενικές δυσκολίες χρήσης της αντιύλης ως πηγής ενέργειας ίσως τον επόμενο αιώνα να είναι ρουτίνα"
Η συλλογή αντι-ύλης μπορεί μια μέρα να κάνει πραγματικότητα τα διαστρικά ταξίδια, σταθμοί ανεφοδιασμού γύρω από πλανήτες μπορεί να είναι κάτι κοινό.
Πηγή ενέργειας για διαστρικά ταξίδια δωρεάν!!!
Κατά τις επόμενες δεκαετίες θα υπάρξει αύξηση στη συζήτηση σχετικά με την αποστολή ρομποτικών ανιχνευτών σε κοντινά αστέρια.
Το κίνητρο θα είναι η ανακάλυψη και κατηγοριοποίηση κατοικήσιμων πλανητών σε αποστάσεις μερικών ετών φωτός από την Γή. Θέλουμε να δούμε πως λειτούργησε η δαρβινική θεωρία σε άλλους κόσμους.
Η παρατήρηση με τηλεσκόπια μπορεί ποτέ να μην μας δώσει τις απαντήσεις που θέλουμε όσον αφορά την ζωή σε άλλους πλανήτες! Θα θέλαμε να μελετήσουμε εξωγήινους οργανισμούς στο μικροσκόπιο ή ακόμα καλύτερα να τους δούμε να περπατάνε στα έξι πόδια τους!!!
Πώς όμως πάμε σε άλλα άστρα; Επιστήμονες και σεναριογράφοι επιστημονικής φαντασίας αναφέρονται στην προώθηση με κινητήρες αντι-ύλης. Στην γνωστή τηλεοπτική σειρά Trek, τα καύσιμα από αντιύλη είναι τόσο κοινά όπως το να αγοράζει κανείς μια φιάλη προπανίου για να κάνει μπάρμπεκιου.
Η αντιύλη είναι ο "καθρέπτης" της ύλης, όσον αφορά τα ηλεκτρικά φορτία. Υπήρχε σε αφθονία μετά την μεγάλη έκρηξη , αλλά όταν ήρθε σε επαφή με την κανονική ύλη εξαϋλώθηκε σε ενέργεια, σε μία εξαιρετικά ισχυρή μορφή ενέργειας τις ακτίνες γ.
Ευτυχώς για εμάς, υπήρχε λίγο παραπάνω ύλη, αρκετή ώστε να δημιουργηθούν οι πλανήτες τα άστρα. το σύμπαν όπως το γνωρίζουμε. Αυτή η διαφοροποίηση, ασυμμετρία ποσότητας ύλης και αντιύλης καλείτε παραβίαση CP, η κατάρρευση δηλαδή της προβλεπόμενης συμμετρίας αριθμού σωματιδίων ύλης και αντιύλης κατά την μεγάλη έκρηξη.
Το πρόβλημα είναι ότι ο Θεός, δεν έκανε το σύμπαν μισό-μισό, δεν υπάρχει ελεύθερη αντι-ύλη εκεί έξω, αλλά και να υπήρχαν γαλαξίες αντιύλης δεν θα θέλαμε να είμασταν εκεί κοντά.
Στην ταινία του 2009 "Angels & Demons", αντιύλη που εξάγεται από το Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων χρησιμοποιείται για την κατασκευή μιας τρομοκρατικής βόμβας για την ισοπέδωση του Βατικανού.
Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις δείχνουν ότι θα χρειαστούν 1000 χρόνια για να κάνει ένα μικρογραμμάριο αντιύλης με επιταχυντές σημερινή ημέρα. Ωστόσο, η ένταση των δεσμών αντιπρωτονίων σε επιταχυντές έχει αυξηθεί περίπου τέσσερις τάξεις μεγέθους ανά δεκαετία. Συμπτωματικά, η αύξηση της παραγωγής του υγρού υδρογόνου, που προωθείται διαστημικό λεωφορείο της NASA, έχει επίσης αυξηθεί εκθετικά κατά τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών.
Ένα μικρογραμμάριο του καυσίμου αντιυδρογόνου θα μπορούσε να παραχθεί από τα μέσα του 21ου αιώνα, λένε κάποιοι ειδικοί. !!!!
Το πρόβλημα είναι ότι χρειαζόμαστε πολύ περισσότερη αντιύλη για μια διαστρική αποστολή. Για έναν πλανητική αναγνώριση και την προσγείωση της αποστολής, το διαστημόπλοιο θα πρέπει να έχει αρκετά καύσιμα για να επιβραδυνθεί στο σύστημα των αστέρων στόχο. Ένα διαστημόπλοιο με ωφέλιμο φορτίο 100 τόνων σχεδιασμένο για μια πτήση στο 40 τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός θα απαιτούσε το ισοδύναμο των 80 supertankers γεμάτο καύσιμα αντιύλης. Αν η ταχύτητα πλεύσης περιορίζονταν στο 25 τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός ή και λιγότερο, τις απαιτήσεις σε καύσιμα θα είναι δραματικά χαμηλότερες.
Μπορούμε ίσως να στραφούμε στην φύση για απόκτηση αυτού του καυσίμου αντιύλης!
Έχει ανακαλυφθεί ότι αντι-πρωτόνια βρίσκονται παγιδευμένα στο μαγνητικό πεδίο της Γής.
Μελέτες επίσης μας δείχνουν ότι οι μαγνητόσφαιρες μεγαλυτέρων πλανητών όπως του Δία, έχουν πολύ περισσότερα πρωτόνια από ότι στη Γή. "Εαν μπορούσαμε να μαζέψουμε αυτά τα αντι-πρωτόνια τότε θα λύναμε το πρόβλημα της χαμηλής απόδοσης παραγωγής τους σε επίγειους επιταχυντές" (Ronan Keane (Western Reserve Academy) and Wei-Ming Zhang (Kent State University)"
Όσο και εάν φαίνεται "τραβηγμένο" αυτό το σενάριο τώρα, φανταστείτε να λέγαμε στον Kelvin ή στον Έντισον την δυνατότητα χειρισμού της ύλης που έχουμε σήμερα (πυρηνική ενέργεια κλπ) Ακόμα και ο Αϊνστάιν, σημείωσε το 1932, "Δεν φαίνεται να μπορέσουμε ποτέ να κάνουμε χρήση της πυρηνικής ενέργειας, άρα οι φαινομενικές δυσκολίες χρήσης της αντιύλης ως πηγής ενέργειας ίσως τον επόμενο αιώνα να είναι ρουτίνα"
Η συλλογή αντι-ύλης μπορεί μια μέρα να κάνει πραγματικότητα τα διαστρικά ταξίδια, σταθμοί ανεφοδιασμού γύρω από πλανήτες μπορεί να είναι κάτι κοινό.
Πηγή ενέργειας για διαστρικά ταξίδια δωρεάν!!!