Materie ist das, woraus beispielsweise unser Körper oder ein Auto besteht. Im ganzen Universum gibt es Millionen von Dingen, die aus Materie bestehen, und diese Materie besteht aus Atomen. Aber wussten Sie, dass nur 4 % des Universums aus diesen Atomen bestehen? Ein weiterer kleiner Teil besteht aus Antimaterie, und wir erklären, was das ist.
Antimaterie ist etwas relativ Neues für die Wissenschaft, und das wirklich wird seit weniger als 100 Jahren untersucht . Seitdem wurden viele Entdeckungen gemacht, um den Ursprung und die Zusammensetzung dieser Antimaterie aufzuklären, und dank dieser Fortschritte wird sie nach und nach für die Menschheit an Bedeutung gewinnen. In den folgenden Zeilen werden wir versuchen, in einfachen Worten zu erklären, was Antimaterie ist und welche ihrer Verwendungen die Zukunft der Menschen verändern können.
Antimaterie, was ist das?
Die Entschlüsselung der Geheimnisse, die Antimaterie birgt, hat die wissenschaftliche Gemeinschaft eine ganze Reihe von Jahren gekostet, aber tatsächlich zu verstehen, was relativ einfach ist. Am Anfang dieser Zeilen haben Sie lesen können, dass alles, was Materie ist, und diese wiederum aus Atomen besteht, die sich aus Elektronen, Protonen und Neutronen zusammensetzen. An diesem Punkt ist es einfacher, Antimaterie zu verstehen, und das ist es auch es kann als „Spiegel der Materie“ betrachtet werden , bestehend aus anderen verschiedenen Teilchen mit entgegengesetzten Ladungen zu den vorherigen, Antiprotonen, Positronen (oder Antielektronen) und Antineutronen genannt.
Nehmen wir als Beispiel ein einfaches Wasserstoffatom, eines der einfachsten, das wir finden können. Ohne zu sehr ins wissenschaftliche Detail zu gehen: Ein Wasserstoffatom besteht aus einem Elektron und einem Proton. Als wäre es ein Spiegel, gibt es auch das Antiwasserstoffatom, das ebenfalls zwei verschiedene Teilchen hat: ein Positron und ein Antiproton. Wie Sie im Bild unten sehen können, macht dies diese Atome zu zwei entgegengesetzten Elementen, und diese Asymmetrie tritt bei allen Materien und Antimaterie auf .
Wasserstoff- und Antiwasserstoffmodell.
Eine der Eigenschaften der Asymmetrie und vielleicht eine ihrer überraschendsten ist, dass, wenn Antimaterie mit Materie in Kontakt kommt, sich beide gegenseitig zerstören und vollständig verschwinden. Dadurch wird eine große Menge an Energie freigesetzt, was als Energiequelle entscheidend sein könnte (wie wir später sehen werden). Bis heute Es ist wirklich unbekannt, wie viel Antimaterie es im Universum gibt .
Welchen Nutzen kann Antimaterie haben?
Die Verwendung von Antimaterie in der Technologie ist noch nicht sehr weit verbreitet, was logisch ist, wenn man bedenkt, dass es noch zu viele Unbekannte gibt, die sie umgeben. Trotzdem gibt es heute einige Anwendungen im Zusammenhang mit der Medizin, und es wird geforscht, wie man es als Brennstoffquelle nutzen kann, was uns in Zukunft auf fossile Brennstoffe verzichten lassen würde.
Positronen-Emissions-Tomographie
Diese Scanner sind in der heutigen Medizin mit sehr präzisen Ergebnissen sehr wichtig geworden. Neben der Präzision zeigen diese Arten von Verfahren häufig Krankheiten viel früher als traditionellere Mittel , wie MRIs oder CT-Scans.
Um diese Art von Test durchzuführen, wird dem Patienten ein intravenöser Tracer injiziert, der sich im ganzen Körper ausbreiten muss, und sobald er dies getan hat wird der Körper mit Positronen beschossen . Diese erzeugen eine Reihe von Bewegungen oder Aktivitäten im elektromagnetischen Feld, weshalb dieses Verfahren meist mit MRT kombiniert wird, um ein viel genaueres Ergebnis und ein viel detaillierteres Bild zu erhalten.
Positronen-Emissions-Tomograph
Antiprotonen als Krebstherapie
Diese Anwendung befindet sich noch in der Testphase, liefert aber bereits sehr gute Ergebnisse. Wie Sie oben gelesen haben, besteht die Haupteigenschaft von Antimaterie darin, dass sie Materie vollständig eliminiert und keine Spuren von beidem hinterlässt. Diese Behandlung besteht gerade darin, sich dieses Prinzip zunutze zu machen, denn wenn die krebserregenden Partikel mit Antipartikeln bombardiert werden, würden wir es tun lassen sie aus dem Körper des Patienten verschwinden .
Die Ergebnisse der Tests dieses Prozesses haben sehr positive Daten gezeigt, da es mit diesem Prozess möglich ist, Krebszellen zu eliminieren ohne gesundes Gewebe zu schädigen , was eines der Hauptprobleme bei den heute verwendeten Behandlungen ist. Wir werden noch eine Weile warten müssen, bis diese Art der Behandlung in Krankenhäusern zu sehen ist, aber es sind sicherlich großartige Neuigkeiten.
Viel effizienterer Kraftstoff
Die Tatsache, dass Energie freigesetzt wird, wenn Antimaterie und Materie sich selbst zerstören, macht dies zu einer guten Brennstoffquelle. Ohne weiter zu gehen, NASA behauptet, dass eine sehr kleine Menge Antimaterie (viel weniger als ein Milligramm) in der Lage wäre, eine bemannte Mission zum Mars zu befördern . Beeindruckend, oder?
Das eigentliche Problem für die Forscher besteht darin, herauszufinden, wie Antimaterie hergestellt und gelagert werden kann, da dies derzeit nicht durchführbar ist. Diese Nutzung ist möglicherweise diejenige, die in Zukunft die meiste Zeit benötigt, um Realität zu werden der klare Ersatz für die auf der Erde verwendeten Brennstoffe .
