Хрупкие частицы, находившиеся в высокотехнологичном сверхохлаждённом контейнере, выдержали недолгую поездку на грузовике, не коснувшись обычной материи, соприкосновение с которой мгновенно превратило бы их во вспышку энергии.
Короткая поездка на грузовике — и гигантский шаг вперёд для физики частиц.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Учёные впервые вывезли антиматерию, одни из самых редких частиц во Вселенной, из лаборатории на обычную дорогу: они провели тщательно контролируемый эксперимент с грузовиком, который может кардинально изменить способы её изучения.
На «фабрике антиматерии» ЦЕРН под Женевой исследователи аккуратно перевезли на грузовике около сотни антипротонов в специально сконструированном контейнере в рамках четырёхчасового эксперимента, призванного доказать, что их можно безопасно транспортировать.
Антиматерия чрезвычайно нестабильна. Если антипротоны хоть на долю секунды соприкасаются с обычной материей, они аннигилируют, высвобождая энергию.
Чтобы этого не допустить, антипротоны поместили в кубический ящик размером примерно метр на метр — так называемую «переносную ловушку для антипротонов». В ней используются специальные магниты, охлаждённые до минус 269 градусов по Цельсию (минус 452 по Фаренгейту), которые позволяют удерживать антипротоны в вакууме, не давая им касаться внутренних стенок, сделанных всё-таки из... материи.
Получасовая поездка должна была показать, удастся ли удержать частицы и вне контролируемых условий лаборатории.
Зачем вообще нужно уметь перевозить антиматерию?
Так почему вокруг антиматерии столько ажиотажа? Она может помочь ответить на одну из величайших загадок науки — почему Вселенная существует в том виде, в каком мы её наблюдаем, — поясняет физик-частицник профессор Тара Ширс из Ливерпульского университета, не участвующая в этом проекте.
«Антиматерия — одна из главных загадок современной науки. Её изначально чрезвычайно мало, поэтому мы пока не смогли изучить её как следует.
Но именно в ней могут оказаться ключи к пониманию того, почему Вселенная вообще выглядит так, как выглядит. Ведь главное для нас в том, что в момент рождения Вселенной примерно половина её состояла из антиматерии», — добавляет Ширс.
Этот эксперимент — первый шаг к тому, чтобы перевозить антипротоны в специализированные лаборатории в других странах Европы, например в университете имени Генриха Гейне в Дюссельдорфе, до которого при обычных условиях ехать около восьми часов, для проведения точных измерений. Но реализовать это крайне непросто.
«Как только эти антипротоны соприкасаются с обычной материей, они аннигилируют. Просто исчезают, вспыхнув светом», — объясняет профессор Алан Барр из Оксфордского университета.
По его словам, главная задача эксперимента — не допустить этого.
«Эта технология удерживает антипротоны в сверххолодном вакууме, подвешенными в пространстве мощными электрическими и магнитными полями. Она буквально не даёт им прикоснуться к стенкам контейнера. Эта перевозка — демонстрация принципиальной возможности: она показывает, что в будущем мы сможем выполнять такие транспортировки регулярно и детально изучать антиматерию», — говорит Барр.
Он добавляет, что, берясь за подобные крайне сложные задачи, «вы вынуждены изобретать технологии, которые затем находят применение и в других областях. Это не основная цель нашей работы, но такой побочный эффект неизбежен».
Какие прорывы может принести эта разработка?
По словам Ширс, ЦЕРН только начинает долгий путь к новым научным открытиям, и сейчас невозможно даже представить, какие выгоды это может принести человечеству в будущем.
«Я уверена, что у этого найдутся и другие области применения. Просто пока мы ещё не задумались, какими именно они будут, — но обязательно задумаемся», — говорит она.
Университет имени Генриха Гейне считается более подходящим местом для детального изучения антипротонов, поскольку ЦЕРН — из‑за множества других установок и экспериментов — создаёт сильные магнитные помехи, которые могут искажать результаты исследований антиматерии.
Но чтобы добраться туда, антипротоны не должны ни к чему прикоснуться по пути.
Работы ещё много: сейчас ловушка может автономно функционировать не более четырёх часов, тогда как дорога до Дюссельдорфа занимает примерно вдвое больше времени.