Szuperhűtött, csúcstechnológiás tartályban törékeny részecskék túlélnek rövid teherautó-utat anélkül, hogy normál anyaghoz érnének, ami azonnal energiavillanásban eltüntetné őket.
Egy rövid teherautó-út, egy hatalmas ugrás a részecskefizikának.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
A tudósok a világegyetem legritkább részecskéi közé tartozó antianyagot először juttatták ki a laboratóriumból az országútra is – egy gondosan felügyelt teherautós kísérlet keretében, amely gyökeresen átalakíthatja vizsgálatának módját.
A Genf melletti CERN Antianyaggyárában a kutatók körülbelül száz antiprotont szállítottak teherautóval egy külön erre tervezett tartályban; a négyórás kísérlet célja az volt, hogy bizonyítsák: biztonságosan mozgathatók.
Az antianyag hírhedten érzékeny. Ha az antiprotonok akár egy pillanatra is érintkezésbe kerülnek a normál anyaggal, kölcsönösen megsemmisítik egymást, és energia szabadul fel.
Ennek megakadályozására az antiprotonokat egy nagyjából egy köbméteres dobozba zárták, az úgynevezett „szállítható antiprotoncsapdába”. Ez speciális, mínusz 269 Celsius-fokra (mínusz 452 Fahrenheit-fokra) hűtött mágneseket használ, és lehetővé teszi, hogy az antiprotonok vákuumban lebegjenek – így ne érjenek a belső falakhoz, amelyek... anyagból vannak.
Az alig félórás út azt vizsgálta, hogy a részecskék a laboratórium ellenőrzött környezetén kívül is bent tarthatók-e a csapdában.
Miért fontos, hogy az antianyagot mozgatni lehessen?
Miért ez a nagy felhajtás az antianyag körül? Azért, mert választ adhat a tudomány egyik legnagyobb rejtélyére: miért olyan a világegyetem, amilyen – mondta Tara Shears részecskefizikus, a Liverpooli Egyetem professzora, aki nem vesz részt a projektben.
„Az antianyag a tudomány egyik legnagyobb rejtélye. Eleve rendkívül ritka, ezért eddig alig tudtuk tanulmányozni.
„De a kulcsot jelentheti annak megértéséhez, hogy a világegyetem miért pontosan olyan, amilyen, hiszen a fő kérdés számunkra az, hogy a világegyetem születésekor az anyagnak nagyjából a fele antianyagból állt” – mondta Shears.
A kísérlet az első lépés afelé, hogy az antiprotonokat Európa más részein működő speciális laboratóriumokba, például a düsseldorfi Heinrich Heine Egyetemre – amely normál közlekedési viszonyok között mintegy nyolcórányi autóútra van – szállítsák pontos mérések céljából. Ez azonban korántsem egyszerű feladat.
„Abban a pillanatban, hogy ezek az antiprotonok érintkezésbe lépnek a normál anyaggal, kölcsönösen megsemmisítik egymást. Egyszerűen egy fényfelvillanás kíséretében eltűnnek” – mondta Alan Barr, az Oxfordi Egyetem professzora.
Szerinte a kísérlet legnagyobb kihívása épp annak megakadályozása, hogy ez bekövetkezzen.
„A technológia egy rendkívül hideg vákuumban ejti csapdába az antiprotonokat, erős elektromos és mágneses terekkel tartva őket lebegésben. Így szó szerint megakadályozza, hogy hozzáérjenek a tartály falához. Ez a szállítás egyfajta működőképességi bizonyíték: azt mutatja, hogy a jövőben rutinszerűen is végrehajthatunk ilyen mozgatásokat, és részleteiben tanulmányozhatjuk az antianyagot” – fogalmazott Barr.
Elmondása szerint amikor az ember ilyen nehéz feladatokat tűz ki maga elé, „rákényszerül, hogy olyan technológiákat találjon fel, amelyeket aztán más területeken is használnak. Nem ezért csináljuk, de mellékhatásként ez történik.”
Milyen áttörésekhez vezethet ez a fejlemény?
Shears szerint a CERN egy hosszú tudományos felfedezőút elején jár, és ma még elképzelni sem tudjuk, milyen előnyöket hozhat ez a jövőben az emberiség számára.
„Biztos vagyok benne, hogy ennek máshol is lesznek alkalmazásai. Csak most még nem tudom megmondani, pontosan milyenek, mert még nem gondolkodtunk rajta. De fogunk” – mondta.
A Heinrich Heine Egyetemet tartják alkalmasabb helynek az antiprotonok részletes vizsgálatára, mivel a CERN – számos más tevékenysége miatt – jelentős mágneses zavarokat kelt, amelyek eltorzíthatják az antianyag tanulmányozását.
Ahhoz azonban, hogy el is jussanak oda, ezeknek az antiprotonoknak az úton semmihez sem szabad hozzáérniük.
Még van tennivaló: a csapda jelenleg legfeljebb négyórányi önálló működésre képes, miközben a düsseldorfi út ennek a duplája.