Umieszczone w zaawansowanym, silnie schłodzonym kontenerze kruche cząstki przetrwały krótką podróż ciężarówką, nie dotykając zwykłej materii, której kontakt zmiótłby je w błysku energii.
Krótka przejażdżka ciężarówką, wielki krok dla fizyki cząstek.
REKLAMA
REKLAMA
Naukowcy po raz pierwszy wyprowadzili antymaterię – jedne z najrzadszych we wszechświecie cząstek – z laboratorium na drogę, w starannie kontrolowanym eksperymencie z użyciem ciężarówki, który może całkowicie zmienić sposób jej badania.
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 wyjątkowo nietrwała. Gdy antyprotony choć na ułamek sekundy zetkną się z normalną materią, ulegają anihilacji i wyzwalają energię.
Żeby temu zapobiec, antyprotony zamknięto w sześcianie o boku około 1 metra, tak zwanej „transportowej pułapce na antyprotony”. Wykorzystuje ona specjalne magnesy chłodzone do –269 stopni Celsjusza (–452 stopni Fahrenheita) i pozwala utrzymywać antyprotony w próżni, tak aby nie dotykały wewnętrznych ścianek wykonanych z... materii.
Półgodzinna przejażdżka miała sprawdzić, czy cząstki pozostaną uwięzione także poza kontrolowanym środowiskiem laboratoryjnym.
Dlaczego możliwość transportu antymaterii jest tak ważna?
Skąd tyle zamieszania wokół antymaterii? Może ona kryć odpowiedzi na jedno z największych pytań nauki: dlaczego wszechświat istnieje w obecnej postaci – mówi profesor fizyki cząstek Tara Shears z Uniwersytetu w Liverpoolu, która nie bierze udziału w tym projekcie.
„Antymateria to jedna z największych zagadek nauki. Z natury występuje niezwykle rzadko, dlatego wciąż wiemy o niej bardzo niewiele.
„Ale to właśnie ona może dać nam klucz do zrozumienia, dlaczego wszechświat wygląda tak, jak wygląda. Problem w tym, że na samym początku istnienia wszechświata połowa jego zawartości była zbudowana z antymaterii” – tłumaczy Shears.
Eksperyment to pierwszy krok do przewożenia antyprotonów do wyspecjalizowanych laboratoriów w innych częściach Europy – na przykład na Uniwersytet Heinricha Heinego w Düsseldorfie, oddalony przy normalnych warunkach drogowych o około osiem godzin jazdy. To jednak wcale nie jest proste zadanie.
„W chwili gdy te antyprotony wejdą w kontakt ze zwykłą materią, następuje anihilacja. Znika wszystko, pozostaje tylko błysk światła” – mówi profesor Alan Barr z Uniwersytetu Oksfordzkiego.
Jak podkreśla, największym wyzwaniem w tym eksperymencie jest właśnie niedopuszczenie do takiego kontaktu.
„Zastosowana technologia utrzymuje antyprotony w ultrazimnej próżni, zawieszone w silnych polach elektrycznych i magnetycznych. Dosłownie nie pozwala im dotknąć ścianek kontenera. Ten transport jest dowodem, że to możliwe. Pokazuje, że w przyszłości będziemy mogli wykonywać takie przewozy rutynowo i szczegółowo badać antymaterię” – wyjaśnia Barr.
Dodaje, że dążąc do wykonania tak niezwykle trudnych zadań, „jesteśmy zmuszeni wymyślać technologie, które później znajdują zastosowanie w innych dziedzinach. Nie po to to robimy, ale tak to zwykle działa”.
Jakie przełomy może przynieść ta technologia?
Zdaniem Shears CERN wyruszył właśnie w długą podróż ku nowym odkryciom naukowym, a dziś nie jesteśmy w stanie przewidzieć, jakie korzyści może to kiedyś przynieść ludzkości.
„Jestem pewna, że znajdzie to zastosowanie także gdzie indziej. Po prostu nie potrafię jeszcze powiedzieć, w jaki sposób, bo nikt się nad tym na razie nie zastanawiał. Ale przyjdzie na to czas” – dodaje.
Za lepsze miejsce do szczegółowych badań nad antyprotonami uchodzi Uniwersytet Heinricha Heinego, ponieważ CERN – przy całej swojej pozostałej działalności – generuje silne zakłócenia magnetyczne, które mogą zafałszowywać wyniki pomiarów.
Żeby jednak antyprotony tam dotarły, nie mogą po drodze zetknąć się z niczym materialnym.
Pracy wciąż nie brakuje: obecnie pułapka działa samodzielnie maksymalnie przez cztery godziny, tymczasem podróż do Düsseldorfu trwa dwa razy dłużej.