Delikatne cząstki, zamknięte w zaawansowanym, silnie schłodzonym kontenerze, przetrwały krótki przejazd ciężarówką, nie stykając się ze zwykłą materią. Kontakt sprawiłby, że znikną w błysku energii.
Krótka przejażdżka ciężarówką, a ogromny krok naprzód w fizyce cząstek.
REKLAMA
REKLAMA
Naukowcy po raz pierwszy wywieźli antymaterię – jedne z najrzadszych cząstek we Wszechświecie – poza laboratorium, na drogę. Zrobili to w ściśle kontrolowanym eksperymencie z użyciem ciężarówki, który może całkowicie zmienić sposób badania antymaterii.
W Fabryce Antymaterii CERN pod Genewą badacze przewieźli ciężarówką około 100 antyprotonów w specjalnie zaprojektowanym kontenerze. Czterogodzinny eksperyment miał pokazać, że można je bezpiecznie transportować.
Antymateria jest niezwykle nietrwała. Jeśli antyprotony zetkną się ze zwykłą materią – choćby na ułamek sekundy – ulegają anihilacji i uwalniają energię.
Żeby do tego nie doszło, antyprotony zamknięto w pudle o boku około jednego metra, tak zwanej „przenośnej pułapce na antyprotony”. Wykorzystuje ona specjalne magnesy chłodzone do –269 stopni Celsjusza (–452 stopni Fahrenheita) i pozwala utrzymać antyprotony zawieszone w próżni, tak by nie dotykały ścian pojemnika, które przecież są z… materii.
Trwający pół godziny przejazd miał sprawdzić, czy cząstki pozostaną uwięzione także poza kontrolowanym środowiskiem laboratorium.
Po co w ogóle przewozić antymaterię?
Skąd więc całe to zamieszanie wokół antymaterii? Może ona kryć odpowiedzi na jedno z największych pytań nauki: dlaczego Wszechświat istnieje w takiej postaci jak dziś – mówi fizyczka cząstek elementarnych, profesor Tara Shears z Uniwersytetu w Liverpoolu, która nie bierze udziału w projekcie.
„Antymateria to jedna z największych zagadek współczesnej nauki. Sama w sobie jest bardzo rzadka, więc do tej pory mogliśmy badać ją tylko w ograniczonym stopniu.
„Ale to właśnie ona może dać nam klucz do zrozumienia, dlaczego Wszechświat jest taki, jaki jest, ponieważ według teorii na samym początku jego istnienia połowa wszystkiego składała się z antymaterii” – powiedziała Shears.
Eksperyment to pierwszy krok w kierunku przewożenia antyprotonów do wyspecjalizowanych laboratoriów w innych częściach Europy – na przykład na Uniwersytet Heinricha Heinego w Düsseldorfie, oddalony przy normalnym ruchu o około osiem godzin jazdy – w celu prowadzenia precyzyjnych pomiarów. Taki transport wcale nie jest jednak prosty.
„W chwili, gdy te antyprotony zetkną się ze zwykłą materią, ulegają wzajemnej anihilacji. Po prostu znikają w błysku światła” – powiedział profesor Alan Barr z Uniwersytetu Oksfordzkiego.
Dodał, że kluczowym wyzwaniem eksperymentu jest właśnie zapobieganie takiemu zderzeniu.
„Ta technologia uwięziła antyprotony w ultrazimnej próżni, zawieszone w silnych polach elektrycznych i magnetycznych. Dosłownie uniemożliwia im dotknięcie ścian pojemnika. Ten przewóz to dowód, że zasada działa. Pokazuje, że w przyszłości będziemy mogli wykonywać takie transporty rutynowo i szczegółowo badać antymaterię” – wyjaśnił Barr.
Zwrócił też uwagę, że podejmując się tak trudnych zadań, „jesteśmy zmuszeni wymyślać technologie, które ostatecznie znajdują zastosowanie gdzie indziej. Nie po to to robimy, ale tak to zwykle bywa jako efekt uboczny”.
Jakie przełomy może przynieść ten rozwój badań?
Shears podkreśla, że CERN dopiero rozpoczyna długą drogę ku nowym odkryciom i dziś trudno nawet wyobrazić sobie, jakie korzyści mogą one w przyszłości przynieść ludzkości.
„Jestem pewna, że znajdą one zastosowanie także w innych dziedzinach. Nie potrafię jeszcze powiedzieć, jakie dokładnie, bo jeszcze o tym nie pomyśleliśmy. Ale pomyślimy” – dodała.
Za lepsze miejsce do pogłębionych badań nad antyprotonami uchodzi Uniwersytet Heinricha Heinego, bo w CERN-ie – przy całej reszcie prowadzonych tam eksperymentów – pojawia się wiele zakłóceń magnetycznych, które mogą zafałszowywać badania nad antymaterią.
Aby jednak tam dotarły, antyprotony nie mogą po drodze dotknąć absolutnie niczego.
Przed naukowcami wciąż sporo pracy: pułapka zapewnia obecnie maksymalnie cztery godziny autonomii, a dojazd do Düsseldorfu zajmuje dwa razy więcej.