Антиматерия наконец-то отправилась в путь. Около сотни антипротонов совершили двадцатиминутную поездку в кузове грузовика по территории кампуса ЦЕРНа неподалеку от Женевы. Эта демонстрация стала первым испытанием будущей службы доставки антиматерии. Ученые надеются, что когда-нибудь с ее помощью смогут оперативно перевозить антипротоны в лаборатории по всей Европе, чтобы изучать их природу.
«Я очень рад, что мы наконец дошли до этапа, когда такое стало возможным. Путь был долгим, и за ним стоит огромный труд», — говорит Кристиан Сморра из ЦЕРНа.
У любой материи есть антиматериальная противоположность: по теории они идентичны, за исключением противоположного заряда. Например, позитрон — это антиэлектрон. При встрече частицы и античастицы аннигилируют, порождая новые частицы или вспышку энергии, что делает хранение и изучение свойств антиматерии делом рискованным и сложным.
Только в последние несколько десятилетий ученым из зала замедлителя антиматерии в ЦЕРНе, который называют «фабрикой антиматерии», удалось производить и накапливать достаточно антипротонов, чтобы проводить с ними эксперименты и лучше понимать их свойства. В конечном итоге эти эксперименты, как надеются исследователи, помогут понять, почему наша Вселенная состоит из материи, а не из ее антипода.
Чтобы замедлить антипротоны, рождающиеся почти со скоростью света, ученые используют мощные магнитные поля, однако это затрудняет изучение их собственных магнитных свойств. В 2018 году Сморра с коллегами запустили проект STEP (Symmetry Tests in Experiments with Portable antiprotons — проверка симметрии в экспериментах с переносимыми антипротонами) — портативный контейнер с жидким гелием и мощными магнитами, который в перспективе позволил бы перевозить антипротоны в лабораторию с более спокойной магнитной обстановкой.
И вот STEP успешно провел испытания: грузовик перевез контейнер с 92 антипротонами с «фабрики антиматерии» и обратно, преодолев четыре километра по территории ЦЕРНа.
«Это открывает возможность для точных измерений на годы вперед, потому что теперь они не будут страдать от помех, которые создает оборудование в зале», — отмечает Джеффри Хангст из Орхусского университета в Дании, руководящий соседним экспериментом ALPHA, в рамках которого изучают атомы антиводорода.
Сморра и его команда надеются в итоге продемонстрировать, что проект STEP способен отправляться гораздо дальше пределов ЦЕРНа, доставляя антиматерию в лаборатории с низким уровнем магнитных помех по всей Европе. Однако случится это нескоро: бóльшая часть ЦЕРНа будет закрыта на модернизацию Большого адронного коллайдера, которая завершится только к концу 2028-го.
Большой адронный коллайдер поставил рекорд самого тяжелого ядра антиматерии
Большой адронный коллайдер дал подсказку, почему материя победила антиматерию
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX