Fizičari su napravili veliki napredak u transportu antimaterije, uspešno završivši suvu vožnju koristeći druge subatomske čestice.
Ovo je prvi put da su labave čestice transportovane na ovaj način i otvara put za metodu transporta antimaterije iz CERN-a do objekata koji mogu da je proučavaju sa većom preciznošću nego ikada ranije.
Antimaterija ne putuje dobro – na kraju krajeva, ona ima tendenciju da jednostavno uništi svaki kontejner u koji je zabijete. Ali naučnici u CERN-u su razvili specijalizovanu zamku koju zovu BASE-STEP, koja bi mogla da zadrži i transportuje ove čudne stvari.
Krajem oktobra, tim je pokazao da BASE-STEP funkcioniše kako je planirano, tako što je u zamku ubacio oblak od 70 nevezanih protona, utovario ga u kamion i vozio ga preko glavne lokacije CERN-a. Srećom, krhki teret je preživeo kratko putovanje.
„Ako to možete da uradite sa protonima, radiće i sa antiprotonima“, kaže fizičar iz CERN-a Kristijan Smora, vođa BASE-STEP-a. „Jedina razlika je u tome što vam je potrebna mnogo bolja vakuumska komora za antiprotone.“
Antimaterija je na neki način ‘zli blizanac’ normalne materije – glavna razlika je u tome što čestica i njena antičestica imaju suprotan naboj. Zvuči jednostavno, ali posledice su ogromne. Ako čestice antimaterije dodiruju čestice normalne materije, čak i vazduh, one se međusobno uništavaju u naletu energije.
Kao rezultat toga, antimaterija obično ima prolazno postojanje, što znači da ju je teško napraviti, a još teže proučavati. CERN-ov antiprotonski usporivač (AD) je jedno od retkih mesta na Zemlji koje može dosledno da stvara antimateriju, a zatim se unosi u seriju obližnjih eksperimenata koji je ispituju na različite načine.
Da bi se materijal čuvao dovoljno dugo da se proučava, antimaterija treba da bude suspendovana u elektromagnetnom polju kako ne bi dodirivala strane. Eksperiment BASE radi upravo to i može da skladišti čestice antimaterije duže od godinu dana. Međutim, postoji samo toliko eksperimenata koji se mogu izvesti na licu mesta.
„Oprema za akceleratore u AD hali generiše fluktuacije magnetnog polja koje ograničavaju koliko daleko možemo da pomerimo naša precizna merenja“, kaže fizičar čestica iz CERN-a Stefan Ulmer.
„Ako želimo da dobijemo još dublje razumevanje osnovnih svojstava antiprotona, moramo da se iselimo.“
Zbog toga je CERN napravio BASE-STEP, manju, prenosivu verziju dugačku 1,9 metara (6,2 stopa), ili samo jednu petinu veličine BASE-a. Dizajniran je da zaštiti antičestice od udaraca i potresa koje biste očekivali tokom putovanja, a da bi to uradio, u tom malom prostoru je nagurano mnogo opreme.
BASE-STEP pakuje vakuumsku komoru za držanje antičestica, supravodljivi magnet za stvaranje elektromagnetnih polja potrebnih za njihovo suspendovanje, kriogeni sistem koji koristi tečni helijum za hlađenje tog magneta i baterije za pokretanje cele stvari.
Za ovo prvo testiranje, naučnici nisu koristili čestice antimaterije, već 70 labavih protona, koji su takođe osetljivi na udar. Ove nevezane čestice samo svrbe da formiraju nove veze, tako da ako se previše guraju, biće povučene nazad u atomska jezgra. Oni su daleko manje vredni da izgube ako ne uspeju.
Trčanje je bilo uspešno, a protoni su putovali kamionom preko kompleksa. Nakon još malog podešavanja, tim planira da transportuje svoj prvi teret antimaterije sledeće godine. Odvojeni eksperiment pod nazivom PUMA takođe ima za cilj da uradi istu stvar 2025. godine.
„Na kraju želimo da budemo u mogućnosti da prenosimo antimateriju u naše namenske precizne laboratorije na Univerzitetu Hajnrih Hajne u Dizeldorfu, što će nam omogućiti da proučavamo antimateriju sa najmanje 100 puta poboljšanom preciznošću“, kaže Smorra.
„Dugoročno, želimo da ga transportujemo u bilo koju laboratoriju u Evropi. To znači da moramo da imamo generator struje na kamionu. Trenutno istražujemo ovu mogućnost.“
