Svar:
Antimateria är materia som består uteslutande av antipartiklar. Hittills har man endast lyckats framställa antiväte som består av en antielektron som är bunden till en antiproton.

Försöket att tillverka antiväte utfördes första gången förra året (1996) vid CERN. Man tog två strålar den ena med antiprotoner och den andra med antielektroner och lät dem löpa parallellt. Sedan får strålarna passera ett magnetfält. De laddade partiklarna böjs av medan de oladdade antiväteatomerna som bildats genom att två partiklar "parat ihop sig" fortsätter rakt fram. Någon praktisk användning av denna materia har man ännu inte kommit på.
1997-03-20

Svar:
Tyvärr finns det ingen antimateria som jag kan skicka.

Dessutom: Antimateria skickar man bara till riktiga ovänner för den
som öppnar paketet förintas!

1997-11-06

Svar:
Det här är en mycket intressant fråga.

Jo, det är faktiskt så att kvarken och antikvarken i en meson annihilerar
(förintar) varandra. Det sker när mesonen sönderfaller. Det finns ingen stabil meson.

Exempel 1, den neutrala pi-mesonen (har ingen elektrisk laddning)

Den neutrala pi-mesonen består av en kombination av [u och anti-u] och
[d och anti-d]. För att kunna begripa detta fullt ut, måste man kunna ganska
mycket kvantmekanik. I varje fall finns alla förutsättningar för annihilation,
och det sker också nästan omedelbart med elektromagnetisk växelverkan. Den neutrala pi-mesonen är mycket kortlivad, 10^-16 sekunder.

Exempel 2, den positiva pi-mesonen (har positiv elektrisk laddning)

Den positiva pi-mesonen består av [u och anti-d]. Här har vi två olika sorts
kvarkar och de kan inte annihilera varandra direkt. En tredje partikel måste vara inblandad för att ta hand om den elektriska laddningen (som måste bevaras). Sönderfallet (kvark-annihileringen) sker genom den s.k. "svaga växelverkan" som, eftersom den är så svag, behöver lång tid på sig.
Den positiva pi-mesonen lever 100 miljoner gånger längre än den neutrala.  
/ KS 1998-09-18

Svar:
All materia i universum är uppbyggd av partiklar. Atomer t.ex. har en kärna av protoner och neutroner som är omgiven av elektroner. Protonerna och neutronerna består i sig av ännu mindre partiklar, s.k. kvarkar.

Till varje partikel finns en antipartikel - elektronen har en antielektron (även kallad positron), protonen har en antineutron, osv. Antipartiklarna har samma massa som partikeln men laddningen har motsatt tecken.

Antipartiklar finns normalt inte i fria i naturen, men kan skapas i laboratoriet t.ex. med hjälp av acceleratorer. Man tror dock att i det ögonblick vårt universum skapades i Big Bang (den stora smällen) fanns det lika mycket partiklar som antipartiklar, men på något sätt (som vi ännu inte förstår i detalj) förstördes nästan all antimateria efter en mycket kort tid.

Vad de är till för är svårt att svara på - fysiken sysslar normalt inte med frågan "varför?" utan hellre med "hur?"! Klart är dock att universum är fyllt av symmetrier, och antipartiklarnas egenskaper gör dem till spegelbilder av den vanliga materien.

Läs mer om antipartiklar på Antimatter Academy under länk 1 nedan.
/Margareta H 2004-01-20

Svar:
Ja det kan tyckas konstigt att antipartiklar inte annihilerar varandra, men det finns andra saker som måste bevaras, t.ex. laddning. Låt oss titta på den först upptäckta mesonen, p-mesonen eller pionen.

Den neutrala pionen bestÃ¥r som synes i nedanstÃ¥ende figur av en up-kvark och en anti-up-kvark eller en ner-kvark och en anti-ner kvark (i själva verket är pionen en kombination av dessa). Dessa kan utan problem annihilera precis som en elektron och en positron. Kvar blir bara tvÃ¥ fotoner med hög energi. Eftersom det är en elektromagnetisk process gÃ¥r den mycket snabbt - medellivslängden för p⁰ är 10^-16 sekunder.

De laddade pionerna är kombinationer av en kvark och en anti-kvark av en annan typ. Den negativa pionen bestÃ¥r av en ner-kvark och en anti-upp-kvark. Denna kombination kan inte annihilera eftersom kvark och anti-kvark är av olika typ. Dessutom kan det inte bli bara strÃ¥lning kvar eftersom laddningen mÃ¥ste bevaras. Den negativa pionen mÃ¥ste därför sönderfalla med den svaga växelverkan via den intermediära bosonen W^-. Detta tar mycket längre tid, och jämfört med p⁰ är p^- "nästan stabil" med en livslängd pÃ¥ 10^-8 sekunder. Se vidare Pion.

Såvitt jag förstår kan elektronneutriner annihilera med anti-elektronneutriner men sannolikheten att de skall växelverka är mycket liten.

/Peter E 2008-12-15

Svar:
Enligt Nationalencyklopedin är materia det som alla föremål består av. Den långa artikeln materia av Tor Ragnar Gerholm (min ungdoms hjälte som populärvetenskaplig författare) är utmärkt - jag kan knappast uttrycka det bättre. Se även svaret från KS fråga [11568] och en bra Wikipedia-artikel Matter som behandlar många olika aspekter på begreppet (motsvarande svenska artikel är patetisk).

Enligt Nationalencyklopedin är antimateria materia som består av antipartiklar i form av antiatomer till skillnad från vanlig materia som består av atomer. Fysikaliska processer och fenomen är desamma i antimateria som i materia. Men materia och antimateria måste hållas helt åtskiljda för att inte förinta varandra. Antimateria finns därför inte naturligt i någon mängd i vårt solsystem, vår galax eller vår galaxhop. I stora smällen-modellen för universums uppkomst (big bang) antas materia och antimateria från början skapas i lika mängd; senare processer leder till materians dominans. I laboratorier har små mängder antimateria kunnat framställas.

Massa definieras i fråga [16048]. Massa är enligt den speciella relativitetsteorin ekvivalent med energi.

Energi är mer svårdefinierat, men det medför förändring, rörelse, eller någon form av uträttat arbete. Energi kan vara lagrad (potentiell energi eller lägesenergi) eller något som överförs.

Arbete definieras i fråga [13327]. Se även diskussionen i länk 1.
/Peter E 2009-10-02

Svar:
Axel!

1 Den specifika värmekapaciteten för is är 2.1 kJ/kg.K. Det frigörs alltså 2.1 kJ när man sänker temperaturen en grad hos 1 kg is.

2 Nej, det är inte meningsfullt. Även om det i princip enligt termodynamikens första huvudsats (energins bevarande) finns energi att hämta ur is om man kyler ner det till absoluta nollpunkten så saknar det mening pga termodynamikens andra huvudsats: värme går från en varmare kropp till en kallare. När det gäller möjligheten att ge energi är alltså temperaturen viktig: ju högre temperatur desto högre energipotential.

En kropps värmeenenergi är alltså inget som är direkt givet, utan det beror på processen med vilken man extraherar energin. Att få energi genom att kyla is låter inte särskilt lovande. Tänk t.ex. på att det faktiskt kostar energi att frysa köttbullarna som blev över trots att du tar ut värmeenergi från dem. (Värmeenergin går till uppvärmning av huset.)

Låt oss ta ett exempel. Det extrema energiinnehållet är om man har en bit materia med massan 1 kg. Om man har tillgång till 1 kg antimateria (som i Dan Browns bok Änglar och demoner) skulle man kunna frigöra

2mc² = 2c² = 2(310⁸)² = 18 10¹⁶ J

Detta motsvarar den energi som ett kärnkraftverk med effekten 1000 MW utvecklar under 6 år. Enda problemet är att det kostar mångdubbelt denna energi att producera ett kg antimateria :-(.

Se vidare Thermodynamics och Termodynamik.
/Peter E 2009-11-22

Svar:
Thomas! Det nya är att man lyckats "klä på" antiprotoner med positroner och alltså lyckats framställa ett litet antal (38) anti-väteatomer. Det innebär att man kan studera övergångar i anti-väte och jämföra dem med väte. Standardmodellen säger att egenskaperna skall vara exakt desamma med undantag för laddningen. Antipartiklar följer Pauliprincipen mot andra identiska antipartiklar, mot motsvarande partiklar saknar Pauliprincipen mening.

Man alltså lyckats framställa en liten mängd oladdad antimateria. Än så länge inte tillräckligt för att scenariot i Dan Browns bok (och filmen) Änglar och demoner skall bli verklighet!

Neutronen har t.ex. ett magnetiskt moment. Anti-neutronen har det motsatta eftersom kvarkarna har annan laddning. Neutronen har kvarksammansättningen ddu (laddning -1/3,-1/3,+2/3). Antineutronen har sammansättningen d_antid_antiu_anti (laddning +1/3,+1/3,-2/3).

Se vidare "over the top" artikeln länk 1 och den mer sansade pressreleasen länk 2.
/Peter E 2010-11-18

Svar:
Hej Thomas!

1 Protonen och antiprotonen är ju sammansatta av kvarkar resp. antikvarkar. Till skillnad från elektron/positron så annihileras inte hela partikeln utan bara ett kvark-antikvark par, se figuren nedan från länk 2. Se även fråga [15922].

Från AnnihilationProton-antiproton_annihilation:

When a proton encounters its antiparticle (and more generally, if any species of baryon encounters any species of antibaryon), the reaction is not as simple as electron-positron annihilation. Unlike an electron, a proton is a composite particle consisting of three "valence quarks" and an indeterminate number of "sea quarks" bound by gluons. Thus, when a proton encounters an antiproton, one of its constituent valence quarks may annihilate with an antiquark, while the remaining quarks and antiquarks will undergo rearrangement into a number of mesons (mostly pions and kaons), which will fly away from the annihilation point. The newly created mesons are unstable, and will decay in a series of reactions that ultimately produce nothing but gamma rays, electrons, positrons, and neutrinos. This type of reaction will occur between any baryon (particle consisting of three quarks) and any antibaryon (consisting of three antiquarks). Antiprotons can and do annihilate with neutrons, and likewise antineutrons can annihilate with protons.

2 Som synes ovan är svaret nej. En proton och en antineutron annihileras på samma sätt som proton/antiproton.

/Peter E 2013-12-11

Svar:
Jag antar du menar antimateriefälla ("antimatter trap"). Det finns flera sådana, se länk 1, men ALPHA-projektet är det senaste och mest avancerade. Anläggningen är ganska komplex, men i princip håller man fast antiväte med elektriska och magnetiska fält. Man kan nu hålla fast antiväteatomer i princip hur länge som helst.

Avsikten är att studera om det finns några skillnader i växelverkan mellan materia och antimateria. Än så länge har man inte funnit någon skillnad, se t.ex. länk 2. Videon nedan beskriver uppställningen.



Partiklarna ökar visst sin massa när de accelereras. Det är anledningen till att man måste använda en synkrocyklotron i stället för en traditionell cyklotron med konstant accelerationsfrekvens, se Synchrocyclotron och Cyclotron. När partiklarna når riktigt höga energier ökas hastigheten mycket lite. I stället blir den ökande rörelseenergin till ökad relativistisk massa hos partikeln.
/Peter E 2014-12-18