Специалисты CERN провели беспрецедентный научный эксперимент, организовав транспортировку антипротонов на грузовом автомобиле. «Это триумф», — констатировал физик Штефан Ульмер по завершении 10-километрового маршрута по территории крупнейшей европейской лаборатории ядерных исследований. Несмотря на скромную дистанцию, Ульмер, представляющий коллаборацию BASE (изучающую фундаментальную асимметрию между материей и антиматерией), охарактеризовал это событие как «зарю новой эпохи» в экспериментальной физике.
Материя и антиматерия практически зеркальны, за исключением противоположных электрических зарядов и магнитных свойств. Наука до сих пор не нашла объяснения тому, почему видимая Вселенная состоит преимущественно из материи, хотя в момент Большого взрыва они должны были возникнуть в равных пропорциях. Любое соприкосновение антивещества с обычной материей неизбежно ведет к аннигиляции. Именно поэтому логистика антиматерии считалась одной из сложнейших технологических задач, которая теперь успешно решена.
«Это выдающееся достижение, открывающее массу новых горизонтов», — подчеркнул Франсуа Бютен, технический координатор «фабрики антиматерии» CERN — уникального мирового комплекса, способного генерировать, удерживать и изучать антипротоны.
Фото: CERN
Чтобы нивелировать влияние электромагнитных помех и вибраций от работающего ускорителя, ученые разработали метод изоляции антипротонов в специализированной ионной ловушке. Это позволяет перемещать их в лабораторные зоны с идеально стабильными условиями для проведения сверхточных исследований. «Мы стремимся постичь базовые симметрии природы. Проведение экспериментов вдали от ускорителя позволит повысить прецизионность измерений в сотни и тысячи раз», — пояснил Ульмер.
В ходе пилотного этапа физики захватили 92 антипротона, поместив их в мобильную криогенную ловушку Пеннинга. Частицы охладили до сверхнизкой температуры 8,2 Кельвина (–268 °C), чтобы снизить их кинетическую энергию, а система глубокого вакуума предотвратила аннигиляцию при потенциальном столкновении с молекулами остаточных газов.
Ключевым моментом стала транспортировка 850-килограммовой установки с помощью крана и её последующая погрузка на платформу. «Самым ответственным этапом был путь по дороге, где неизбежны дополнительные вибрации», — отметил Маркус Янковски, ответственный за безопасность экспериментального департамента CERN. Грузовик с символичной надписью «Antimatter in Motion» медленно двигался по кампусу в сопровождении спецтранспорта. Ульмер контролировал состояние антивещества в режиме реального времени через мобильное приложение. Незначительные искажения сигнала во время движения были вызваны смещением резонансной частоты детектора, а не потерей частиц. «Всё прошло безупречно… Это колоссальный успех», — подытожил он.
В ближайшем будущем CERN планирует наладить поставки антипротонов в ведущие научные центры Европы, начиная с прецизионной лаборатории в Дюссельдорфе. «Нашей основной задачей станет поддержание критически низкой температуры магнита на протяжении восьмичасового пути», — добавил руководитель проекта BASE-STEP Кристиан Сморра. Главным вызовом остается интеграция антипротонов в принимающее оборудование без малейших потерь вещества.
Источник: iXBT
