Співробітники ЦЕРНу розробляють проєкт для транспортування антиматерії, тобто «дзеркального відображення» звичайної матерії, у вантажівці до іншого приміщення ЦЕРНу, не забрудненого шумом від експериментів. Транспортування антиматерії планують провести дві компанії у другій половині наступного року. Її використають для детальнішого вивчення властивостей самої антиматерії та структури атомних ядер. Попри складність технологій, у майбутньому фізики сподіваються створити систему доставлення антиматерії до університетів та дослідницьких центрів у різних куточках світу. Про це розповіли в журналі Nature.
AntiProton Unstable Matter Annihilation (PUMA) — один із проєктів із транспортування антиматерії між будівнями ЦЕРНу. Maximilien Brice / CERN
Як збираються транспортувати антиматерію?
Отримання та транспортування антиматерії ускладнюється тим, що будь-який контакт із матерією спричиняє миттєву анігіляцію частинок із виділенням великої кількості енергії. Для того, щоб обійти цю проблему, науковці сповільнюють антипротони, а також складніші частинки — антидейтрони, антитритони чи ядра антигелію-3 й антигелію-4, а потім поміщають їх у пристрої, які утримують антиматерію за допомогою електромагнітних полів і надвисокого вакууму.
Тривалий час вдавалося утримувати не більше дванадцяти античастинок, а максимальна кількість антипротонів у пастці не перевищувала десяти мільйонів, чого недостатньо для транспортування антиматерії на великі відстані. Однак група науковців з ЦЕРНу, які працюють над проєктами PUMA та BASE-STEP, наблизилися до створення перших портативних пасток для перевезення антипротонів на кілька сотень метрів і подальшого використання в експериментах із дослідження рідкісних ізотопів та фундаментальних властивостей матерії. Античастинки зберігатимуть у магнітних пастках, охолоджених до температури −269 градусів Цельсія, що запобігатиме їх анігіляції.
Уся система буде оснащена генератором живлення, вакуумною камерою та системою захисту від вібрацій під час транспортування. Та навіть якщо антиматерія таки анігілює, та кількість, яку будуть перевозити, не спричинить вибуху, а її вплив буде порівнянним з падінням олівця зі столу, запевняють науковці. Перші випробування планують провести вже у 2025 році. Транспортування антиматерії дозволить забезпечити експерименти, які неможливо розмістити поблизу установок для її синтезу через можливість появи «шуму» у результатах. Це дозволить значно розширити можливості для наукових експериментів та наблизить людство до розуміння того, чому ми бачимо навколо себе звичайну матерію, а не її дзеркальне відображення.
Як досліджують антиматерію
⚛️ Фізики, що працюють на Великому адронному колайдері, уточнили порушення СР-симетрії, тобто симетрії матерії й антиматерії, під час спостереження за розпадом дивних B-мезонів.
🧊 Фізикам ЦЕРНу вперше вдалося охолодити антиводень за допомогою лазера та зменшити кінетичну енергію атомів антиводню у магнітній пастці.
🌠 Антиматерію вивчають і в космосі — астрофізики відшукали 14 кандидатів у зірки з антиматерії за допомогою космічного телескопа Фермі.