Малко количество антиматерия бе транспортирано с камион за първи път в историята, което представлява пробив с огромно значение за изучаването на най-скъпото, нестабилно и рядко срещано вещество в света. Това постижение открива нови възможности за изследване на тази неуловима субстанция.
Антиматерията е огледалният образ на обикновената материя — тя притежава противоположен електрически заряд и обърнати субатомни свойства. Когато материя и антиматерия влязат в контакт, те се анихилират взаимно и изчезват в светкавица от енергия. Именно поради това антиматерията е в основата на една от най-големите тайни на Вселената: Големият взрив е трябвало да създаде равни количества материя и антиматерия, което би довело или до пълното им взаимно унищожаване, или до вселена с еднакви количества и от двете. Вселената обаче се състои почти изцяло от материя, а антиматерията се среща естествено само в минимални количества. Физиците наричат този феномен асиметрия на материята и антиматерията.
Защо е трудно да се изследва антиматерията
Изучаването на антиматерията крие сериозни предизвикателства. Инструментите, използвани за нейното производство, създават смущения, които пречат на прецизните наблюдения. Транспортирането на антиматерията далеч от тези смущения би позволило на учените да я измерват значително по-точно.
„Трябва да си представите тези измервания като нещо подобно на микроскопия“, обясни Стефан Улмер, физик в Европейската организация за ядрени изследвания, известна като ЦЕРН. „Съоръжението, в което работим, произвежда флуктуации. Като гледате през микроскоп, а обектът, който наблюдавате, вибрира и картинката се размазва. Транспортирането на частиците извън тази среда ще ни позволи да получим много по-ясни снимки.“
Историческото пътуване
Транспортирането се осъществи в съоръженията на ЦЕРН край Женева — домът на най-големята лаборатория за физика на частиците в света. Камион превози ценния товар по 10-километров маршрут в рамките на ЦЕРН, като пътуването отне около 30 минути при максимална скорост от 47 километра в час. Специално конструиран контейнер с тегло около 800 килограма и височина близо 180 сантиметра успешно пренесе 92 антипротона.
Антипротоните са затворени във вакуум, тъй като всеки контакт с въздуха би ги анихилирал. „Вакуумът в нашата капана е при налягане, по-ниско от налягането в междузвездното пространство — честно казано, това е най-добрият вакуум на Земята“, каза Улмер.
Дори ако антиматерията беше унищожена, това не би представлявало никаква опасност поради малкото й количество. „Ако това вещество се анихилира, то произвежда радиационна доза, много по-малка от тази, която получавате просто като ходите по повърхността на Земята чрез космическото лъчение“, поясни Улмер.
Следващите стъпки
Изпитването доказа, че антиматерията може да бъде транспортирана и по-конкретно, че вибрациите на камиона не нарушават вакуума. Следващата стъпка е транспортирането на по-голямо количество антипротони и изграждането на необходимата инфраструктура за тяхното изучаване на други места. ЦЕРН набелязва две съоръжения — едно в рамките на комплекса на около 5 километра от експеримента, и едно в германския град Дюселдорф, на около 700 километра разстояние.
Значението за науката
В момента ЦЕРН е единствената лаборатория в света, където производството и натрупването на антиматерия в значителни количества е възможно. Успешното транспортиране означава, че антипротони могат да бъдат превозени из цяла Европа и да се изучават в външни лаборатории.
„Това открива възможността антиматерията да стане достъпна за изследване от много по-широка общност, не само от тези, които могат да провеждат експерименти в ЦЕРН“, каза Майкъл Чарлтън, почетен професор по експериментална физика в университета в Суонзи. „Това означава, че цяло ново поколение учени ще има възможността да работи с антиматерия — а това може само да е добро за науката.“