Антиматерията излезе на пътя за първи път. Ето защо има значение

Връзката е копирана!

Малко количество антиматерия излезе на пътя във вторник, което съставлява първият път, когато каквото и да е количество от най-скъпото, летливо и рядко вещество в света е преместено. Пробивът отваря вратата към нови благоприятни условия за проучване на неуловимия материал.

Антиматерията е огледален облик на елементарната материя - има противопоставен електрически заряд и обърнати субатомни свойства. Когато материята и антиматерията влязат в контакт, те се унищожават взаимно и изчезват в мълния на сила. В резултат на това антиматерията е в основата на една от най-големите мистерии на Вселената: Големият гърмеж би трябвало да е основал равни количества материя и антиматерия, водещи или до галактика без никаква останала материя заради цялостно заличаване, или до галактика с равни количества и от двете.

Вселената обаче се състои от материя, само че съвсем без антиматерия, която съществува естествено единствено в дребни количества, основана от радиоактивен разпад и конфликти на галактически лъчи. Физиците назовават ​​този проблем асиметрия материя-антиматерия. Настоящата доктрина е, че материята е основана в малко повече спрямо антиматерията - единствено една спомагателна парченце материя на почти 1 милиард частици антиматерия - макар че повода е незнайна.

Изучаването на антиматерията може да помогне на учените да схванат природата на тази асиметрия, само че това не е елементарно. Инструментите, употребявани за производството на антиматерия, основават разстройства, които попречват нейното проучване. Транспортирането на антиматерията надалеч от тази интервенция би разрешило на учените да създадат по-точни измервания на веществото.

„ Трябва да мислите за тези измервания като в прочут смисъл като сходни на микроскопията “, сподели Щефан Улмер, физик от Европейската организация за нуклеарни проучвания, известна също като CERN. Преносът на антиматерия се състоя в оборудванията на CERN покрай Женева, където се намира най-голямата лаборатория по физика на обикновените частици в света.

" Съоръжението, в което работим, създава съмнения. Това е малко като гледане през микроскоп и обектът, който гледате, вибрира, тъй че картината става замъглена. Транспортирането на частици от тази среда ще ни разреши да получим доста по-резки фотоси. "

Камион реалокира скъпия товар по 10-километров (6 мили) маршрут в границите на CERN, което лиши към 30 минути и доближи оптималната скорост от 29 благи в час (47 километра в час), съгласно Улмър. Специално конструиран резервоар, тежащ към 1760 паунда (800 килограма) и висок съвсем 6 фута (180 сантиметра), сполучливо пое потребен товар от 92 антипротона по време на пътуването.

Най-добрият вакуум на Земята

В момента ЦЕРН организира няколко опита с антиматерия, всеки от които създава друг вид античастица. Baryon Antibaryon Symmetry Experiment или BASE, който се концентрира върху антипротоните, е този, който реалокира веществото.

Изследователите основават антипротони, като разрушават елементарни протони със скорост, близка до скоростта на светлината, против блок, изработен от метал, наименуван иридий. Ударът основава няколко вторични частици, в това число антипротони, които по-късно деликатно се забавят благодарение на други принадлежности, което ги прави налични за наблюдения.

Експериментът BASE към този момент е кадърен да мери масата на антипротона с висока степен на акуратност, което е потребно за сравняване на протони и антипротони. Досега не са се появили обилни разлики сред двете частици, само че даже по-прецизно премерване би могло да разкрие фините разлики и да помогне да се отговори на фундаментални въпроси за природата на антиматерията и самата Вселена.

Обикновено антипротоните се съхраняват в огромни машини, наречени клопки на Пенинг, които тежат няколко тона, тъй че екипът на BASE конструира портативна версия, която може да се побере на камион. Тази машина включва свръхпроводящ магнит, работещ при минус 470 градуса по Фаренхайт (минус 268 градуса по Целзий), дружно със захранващи устройства и друго съоръжение за наблюдаване на стабилността на антиматерията.

Капанът задържа 92 антипротона във вакуум, защото всеки контакт с въздуха би ги унищожил. „ Вакуумът в нашия капан е под налягане, което е по-добро от налягането в междузвездната среда – това е най-хубавият вакуум на Земята, почтено казано “, сподели Улмър.

Дори в случай че антиматерията беше заличена обаче, това не би представлявало никаква заплаха заради дребното количество. „ Ако това нещо се унищожи, то създава доза радиация, доста по-малка от дозата радиация, която получавате единствено като ходите по повърхността на Земята посредством галактическа радиация “, сподели Улмър, който добави, че унищожаването му би било „ мълния на заредени частици “.

Тестът сподели, че антиматерията може да се транспортира и по-специално, че вибрациите на камиона не нарушават вакуума. Следващата стъпка, сподели Улмър, е превозването на по-голям брой антипротони и построяването на инфраструктурата, нужна за проучването им на друго място. CERN се насочва към две уреди, едно на място и единствено на 3 благи (5 километра) от опита BASE, и друго в немския град Дюселдорф, на 430 благи (около 700 километра).

Добър за напредък

Изучаването на антиматерията може да помогне за разрешаването на ясно несъгласие в нашето схващане за Вселената, само че сега ЦЕРН е единствената лаборатория в света, където е допустимо производството и натрупването на антиматерия в обилни количества, съгласно Гуенади Борисов, професор по физика в университета Ланкастър в Англия.

„ Въпреки че това го прави световен център за сходни проучвания, проучването на античастици в разнообразни среди изисква създаването на постоянни технологии за превозване на антиматерия на дълги дистанции “, добави в имейл Борисов, който взе участие в опита ATLAS в CERN. " Последният сполучлив опит в тази област съставлява решителен крайъгълен камък. С течение на времето способността за пренасяне на антиматерия експоненциално ще разшири нашите проучвателен благоприятни условия и ще разреши кръстосано съпоставяне на резултатите сред профилирани лаборатории. "

Допълнителна мотивация за проучване на антиматерията е, че антиматерийният аналог на електрона, позитронът, има значими приложения като ди