Античастицы наступают

Что-то тема античастиц не дает покоя :) Вот в комментариях к посту про позитроний меня спросили — а что будет, если антипротон попадет в вещество? И только я полез почитать про это, как ЖЖ-юзер antihydrogen (какой релевантный ник!) написал целый пост про чудеса, происходящие с антипротоном в жидком гелии.

А в обычном веществе, насколько я понимаю, ничего особенного с антипротонами произойти не успеет. Он сбросит свою начальную энергию, быстро (если верить antihydrogen-y — за время порядка пикосекунды) упадет на нижнюю орбиту какого-нибудь атома и там очень быстро проаннигилирует. Даже если оставить только чистую аннигиляцию в фотоны, то только за счет нее время до аннигиляции будет примерно в две тыщи раз меньше, чем время жизни позитрония. А с учетом того, что протон-антипротонной паре намного удобнее превратиться в мезоны за счет сильного взаимодействия, чем в фотоны за счет электромагнитного, время до аннигиляции уменьшится еще на несколько порядков. (Модельные оценки ширины протон-антипротонного состояния дают порядка 10 МэВ, т.е. время жизни около 10⁻²² сек).

Тем не менее, у антипротонов есть практические применения. Вот например статья 2003 года из журнала «Hyperfine interactions», которая так и называется Practical uses of antiprotons. Там обсуждается: аннигиляционный двигатель для дальнего космоса (это пока скорее фантастика) и более реальные примерения в медицине — новый способ генерировать на месте радиоизотопы для позитронно-эмиссионной томографии и антипротонная терапия раковых опухолей (это еще более точный и безопасный метод радиотерапии, чем протонная и конечно чем обычная терапия рентгеном). А вот в этом докладе между делом предлагается даже липосакция антипротонами! Интересно, будут ли добровольцы? :)

Для интересующихся — я на время закинул эту и еще одну статью про применения антипротонов в гуглодоки. А вот этот небольшой обзор по антипротонной радиотерапии находится в свободном доступе.

Многомерная таблица Менделеева

Тут некоторые читатели очень впечатлились от моего рассказа про позитроний: вот, пожалуй, самое возвышенное описание позитрония, которое я когда-либо встречал :) Но только я хочу сделать маленькую поправку относительно его места в периодической системе элементов, ну и заодно напомнить про то, что еще можно сделать с таблицей Менделеева и таблицей изотопов.

Прокомментируйте, пожалуйста, эту новость

Поскольку меня время от времени просят прокомментировать те или иные физические новости, кидая при этом ссылки на заметки в СМИ, я хочу сделать небольшое замечение. Да, конечно, я могу высказать своё мнение о тех или иных научных исследованиях, попавших в заголовки (разумеется, в рамках того, в чём я сам разбираюсь или смогу разобраться за короткое время). Но это будут комментарии именно о научной работе, а не о заметке в СМИ. Поэтому давайте договоримся так: просьбу о комментарии сопровождайте ссылкой на саму научную статью, а не на новость в общеновостном издании.

Мне кажется, этот уговор убъет сразу двух зайцев. Во-первых, мне не придется тратить время на объяснения того, что именно неправильно истолковано журналистами — очень часто эти новости пишутся совершенно безответственно, и разбор такого текста полезен лишь в редких случаях. Во-вторых, если вы прочитали о чем-то в СМИ и вам поставлена задача найти вначале ссылку на исходную научную статью, то в процессе поиска вы сами сможете заметить, что некоторые новости действительно опираются на интересные научные статьи, а некоторые высосаны из пальца или подкинуты «выбегаллами». Мне кажется, это будет полезным первым шагом на пути к лучшему пониманию новости, которая вас заинтересовала.

Бурная жизнь позитронов

Когда в научно-популярных книжках или новостях пишут про антиматерию, то непременно говорят: как только антивещество коснется обычного вещества, тут же произойдет аннигиляция. Это конечно всё так, но только, как мне кажется, обычно чересчур сильно подчеркивается «мгновенность» этого процесса. Возникает впечатление, что если позитрон, летевший через вакуум, попадёт в какую-то твердую мишень, то тут же — как только коснется самого первого электрона мишени! — он и проаннигилирует.

А на самом деле это вовсе не так. Попав в вещество, позитрон может там прожить яркую и насыщенную нетривиальными событиями жизнь. Она вся, конечно, уместится в считанные десятки наносекунд, но для современной экспериментальной физики это огого какой длинный промежуток времени. И за последние пять лет физики сумели проследить за несколькими этапами этой бурной жизни позитрона.

Капли на оконном стекле

В ответ на один из комментов к задачке про отражения свечки я рассказал, что мне вообще нравится замечать какие-нибудь физические явления в повседневной жизни, их фотографировать, а потом, рассматривая снимки, подмечать там еще больше, чем вначале увидел глазом. Вот сегодня сфотал капельки, сконденсировавшиеся из пара на оконном стекле (по клику откроется большое фото):

В этот раз задачку не задаю, а предлагаю просто полюбоваться на разные стадии процесса роста капель при осаждении пара на холодную поверхность. Хотя если кто-то заметит тут что-то не совсем тривиальное, скажите.

Вдыхая запах женских слёз

В качестве пятничного развлечения — совершенно душещипательная статья, вышедшая в журнале Science, про то, что запах женских слёз делает с мужчиной. Оказывается, вдумчивое нюхание женских слёз подавляет сексуальное возбуждение (как по субъективным ощущениям, так и по объективным измерениям, например, посредством функциональной МРТ), а также приводит к снижению уровня тестостерона. И всё из-за того, что в женских слёзах есть какие-то летучие сигнальные молекулы.

Сама статья пока что мне недоступна, но на сайте есть большие «Дополнительные онлайн материалы» к статье, которые, несмотря на сухой язык, читаются как поэма. :)

Вот подробности про то, как проходили эксперименты.

Любопытные новости с Тэватрона

Сегодня в архиве епринтов появилась статья arXiv:1101.0034 коллаборации CDF, работающей на американском протон-антипротонном коллайдере Тэватрон. В статье приводятся новые данные по рождению топ-кварков, а конкретно, по измерению асимметрии между угловыми распределениями топ-кварка и анти-топ-кварка. Асимметрия получилась ненормально большой и в области больших инвариантных масс топ-анти-топ пары на 3.4 стандартных отклонения отличается от предсказаний Стандартной модели.

Теперь чуть подробнее (хотя наверно не сильно понятнее :) ).

Новогодняя задачка

Предлагаю пообсуждать такую вот новогоднюю задачку.

За новогодним ужином я сфотографировал отражение свечки в окне:

Окно — обычный двойной стеклопакет, и пламя в нем отразилось много раз. Для удобства изучения вот увеличенный фрагмент фото, на котором отмечены четыре серии отражений (большая картинка откроется по клику):

Задача: объяснить наблюдающиеся закономерности в яркости этих отражений.