¿Nos hemos dejado engañar por la ciencia ficción sobre la antimateria?
Ha habido informes anteriores de que el ejército estadounidense está desarrollando armas antimateria. Independientemente de la verdad del asunto, tal vez el ejército estadounidense sí tuvo este sueño. Después de todo, mucha gente no lo creyó cuando se dijo que Estados Unidos había desarrollado una bomba atómica. Sin embargo, con la continua profundización de la investigación en física de partículas, la gente ahora tiene una mejor comprensión de la antimateria, y el ejército de los EE. UU. no es tonto. Ahora deberían tener muy claro que, aunque la antimateria existe objetivamente desde la teoría hasta la realidad, la antimateria no puede ser un arma. -grado "gran asesino", no puede beneficiar a la sociedad humana como fuente de energía limpia. La razón es simple: en realidad, los humanos no pueden recolectar suficiente antimateria.
Para decirlo de manera demasiado simple, puede que no sea convincente. Si está interesado en la antimateria, también puede echar un vistazo a los siguientes datos, que le dirán la verdad sobre la antimateria. La capacidad de la antimateria para crear bombas siempre ha sido un tema candente entre los fanáticos de la ciencia ficción. La gente suele asociar las bombas de antimateria con la bomba atómica de Hiroshima, afirmando que la energía liberada por 1 gramo de antimateria puede alcanzar el equivalente a 20.000 toneladas de TNT. ¿Es este realmente el caso? En teoría, esto es cierto, ¡pero en realidad son más de "20.000 toneladas equivalentes de TNT"!
Hagamos cálculos: La energía liberada por la explosión de 1 kilotón de TNT es igual a 4,2×10^12 julios, lo que equivale a 4,2 billones de julios o 4,2 caljulios. Joule es una unidad de energía que es proporcional al cuadrado de la masa y la velocidad. Cuando un objeto de 1 kilogramo se mueve a una velocidad de 1 metro por segundo, su energía cinética es 1 julio. Conociendo este concepto, ¿cuánta energía contiene 1 gramo de antimateria cuando se mueve a la velocidad de la luz? 1 gramo equivale a 10 ^ -3 kilogramos y la velocidad de la luz es igual a 3 × 10 ^ 8 metros por segundo. Según E = MC ^ 2, E = 10 ^ -3 × 9 × 10 ^ 16 kgm ^ 2. /S^2=9×10^ 13 julios, o igual a 90 galjulios.
Como hemos mencionado anteriormente, la energía de 1 kilotón de TNT corresponde a 4,2 kilojulios, por lo que 90 kilojulios corresponden a 21,4 kilotones de TNT equivalente, que son 21.400 toneladas de TNT equivalente. Tenga en cuenta que esto se calcula en base a 1 gramo de antimateria. Las bombas de antimateria utilizan el principio de aniquilación de cantidades iguales de antimateria y positiva, por lo que solo se necesitan 0,5 g de antimateria para lograr la misma capacidad destructiva que la bomba atómica de Hiroshima. Sin embargo, el requisito previo para obtener esta energía es que hay que crear tanta antimateria, almacenarla y liberarla toda a la vez. Entonces, ¿es fácil producir 1 gramo de antimateria? ¿Cuánto tiempo tardará?
El número de antiprotones en 1 gramo es 6×10^23, mientras que el número de positrones en 1 gramo es 10^26. La fuente de antiprotones más potente del mundo se encuentra en el Fermilab, en Estados Unidos. Su récord es que tardó más de un mes en producir 10^14 antiprotones en junio de 2007. Si siguen produciendo a este ritmo, pueden producir alrededor de 10^15 antiprotones al año, lo que equivale aproximadamente a 1,5 milmillonésimas de gramo, o 1,5 nanogramos. Si estos antiprotones fueran almacenados y aniquilados con 1,5 nanogramos de protones, ¿cuál sería la energía total liberada? La respuesta es unos 270 julios, que sólo pueden mantener encendida una pequeña bombilla durante unos 5 segundos.
Además del Fermilab en Estados Unidos, existen otras instalaciones en el mundo que también pueden producir antiprotones, incluido el Antiproton Reducer del Centro Nuclear Europeo. Pero aun así, la producción total anual de antiprotones en el mundo no superará los 3 nanogramos. Si se cuentan todos los antiprotones producidos por la humanidad en la historia, la cantidad total sólo puede encender una pequeña bombilla durante unos minutos, eso es todo. ! En cuanto a sustancias como el antihidrógeno, se trata de un polímero de antiprotones y positrones. Teniendo en cuenta que el centro nuclear europeo puede sintetizar cientos de átomos de antihidrógeno por segundo, ¡se necesitarían 100.000 años para obtener 1 nanogramo de antihidrógeno! Obtener 1 gramo de antihidrógeno, que es aproximadamente la cantidad que puede llenar el globo de un niño, ¡llevaría aproximadamente tanto tiempo como la vida útil actual del universo!