Mala količina antimaterije u utorak je prvi put transportovana, što predstavlja prvi slučaj da je bilo koja količina najskuplje, najnestabilnije i najrjeđe supstance na svijetu premještena. Ovo dostignuće otvara vrata novim mogućnostima za proučavanje ove teško uhvatljive materije, piše CNN.
Antimaterija je slika u ogledalu obične materije — ima suprotan električni naboj i obrnuta subatomska svojstva. Kada materija i antimaterija dođu u kontakt, međusobno se poništavaju i nestaju u bljesku energije. Zbog toga je antimaterija u središtu jedne od najvećih misterija svemira: Veliki prasak je trebao stvoriti jednake količine materije i antimaterije, što bi dovelo ili do svemira bez materije (zbog potpunog uništenja), ili do svemira s jednakim količinama obje.
Međutim, svemir se sastoji gotovo isključivo od materije, dok antimaterija postoji samo u vrlo malim količinama, koje nastaju radioaktivnim raspadom i sudarima kosmičkih zraka. Fizičari ovaj problem nazivaju asimetrija materije i antimaterije. Trenutna teorija kaže da je materija nastala u neznatno većoj količini — otprilike jedna dodatna čestica materije na milijardu čestica antimaterije — ali razlog za to nije poznat.
Proučavanje antimaterije može pomoći naučnicima da razumiju ovu asimetriju, ali to nije jednostavno. Instrumenti koji se koriste za stvaranje antimaterije stvaraju smetnje koje otežavaju njeno proučavanje. Premještanje antimaterije izvan tih smetnji omogućava preciznija mjerenja.
Istraživački tim održavao je antimateriju stabilnom pomoću snažnog vakuuma i magneta na temperaturi od minus 470°F (minus 268°C).
„Ova mjerenja možete zamisliti kao neku vrstu mikroskopije“, rekao je Stefan Ulmer, fizičar u Evropskoj organizaciji za nuklearna istraživanja (CERN), gdje je transport i izveden. „Objekat koji posmatrate kao da vibrira, pa je slika mutna. Izmještanjem čestica iz tog okruženja dobijamo mnogo jasniju sliku.“
Kamion je prevezao dragocjeni teret na udaljenosti od 10 kilometara unutar CERN-a, za oko 30 minuta, dostižući maksimalnu brzinu od 47 km/h. Posebno konstruisan kontejner težine oko 800 kilograma i visine gotovo 180 centimetara uspješno je tokom puta držao 92 antiprotona.
Najbolji vakuum na Zemlji
CERN trenutno provodi više eksperimenata s antimaterijom, od kojih svaki proizvodi različite vrste antičestica. Eksperiment BASE, koji se fokusira na antiprotonе, bio je odgovoran za ovaj transport.
Antiprotoni se stvaraju sudaranjem protona pri brzinama bliskim brzini svjetlosti s blokom od metala iridija. Time nastaju razne sekundarne čestice, uključujući antiprotonе, koji se zatim usporavaju kako bi bili pogodni za posmatranje.
Eksperiment BASE već može vrlo precizno mjeriti masu antiprotona, što omogućava poređenje s protonima. Do sada nisu pronađene značajne razlike, ali još preciznija mjerenja mogla bi otkriti suptilne razlike i pomoći u odgovoru na osnovna pitanja o prirodi antimaterije i samog svemira.
Obično se antiprotoni čuvaju u velikim uređajima zvanim Penningove zamke, teškim nekoliko tona. Zbog toga je tim BASE-a razvio prenosivu verziju koja može stati u kamion. Ovaj uređaj uključuje superprovodljivi magnet, napajanje i opremu za praćenje stabilnosti antimaterije.
Zamka je držala 92 antiprotona u vakuumu, jer bi svaki kontakt sa zrakom doveo do njihovog uništenja. „Vakuum u našoj zamci bolji je nego u međuzvjezdanom prostoru — iskreno, to je najbolji vakuum na Zemlji“, rekao je Ulmer.
Čak i da je antimaterija bila uništena, ne bi predstavljala opasnost zbog male količine. „U tom slučaju bi nastala doza zračenja mnogo manja od one koju dobijete hodajući po površini Zemlje zbog kosmičkog zračenja“, dodao je.
Eksperiment je pokazao da se antimaterija može transportovati i da vibracije kamiona ne narušavaju vakuum. Sljedeći korak je transport većeg broja antiprotona i izgradnja infrastrukture za njihovo proučavanje na drugim lokacijama, uključujući jednu u blizini CERN-a i drugu u njemačkom gradu Diseldorfu.
Dobro za napredak
Proučavanje antimaterije moglo bi riješiti važne kontradikcije u našem razumijevanju svemira. Trenutno je CERN jedino mjesto na svijetu gdje je moguće proizvoditi i akumulirati antimateriju u značajnim količinama.
Naučnici ističu da razvoj tehnologije za transport antimaterije na velike udaljenosti predstavlja ključni korak naprijed. To će omogućiti istraživanja u različitim laboratorijama i poređenje rezultata.
Dodatni motiv za proučavanje antimaterije je činjenica da pozitron (antimaterijski pandan elektrona) ima značajnu primjenu u medicini i nauci o materijalima.
Ovaj eksperiment znači da se antiprotoni mogu transportovati širom Evrope, pa i dalje, radi istraživanja u drugim laboratorijama. To će omogućiti većem broju naučnika da se bave antimaterijom.
„To znači da će potpuno nova generacija naučnika imati priliku raditi na antimateriji — a to može biti samo dobro za napredak.“