Dlaczego istniejemy? Uwięzili antymaterię, by zaczęła mówić
Naukowcy przygotowują się do odbycia jednej z najbardziej niezwykłych podróży w historii. Planują załadować na ciężarówkę kontener z antymaterią, czyli najdroższym dostępnym na Ziemi materiałem i przewieźć go przez Europę, a wszystko po to, by rozwikłać tajemnice wszechświata.
Pamiętacie Anioły i demony Dana Browna, w których terroryści kradną kanister z antymaterią z CERN i chcą zniszczyć Watykan jej eksplozją? Jak przekonują naukowcy tej placówki, ta literacka wizja w końcu stanie się rzeczywistością, a przynajmniej jej część dotycząca transportu antymaterii. Jednocześnie zapewniają, że mowa o zbyt małych ilościach, aby spowodować jakąkolwiek rozpoznawalną eksplozję - niemniej już samo przewiezienie antymaterii będzie naukowym precedensem.
To naukowy precedens!
Przypomnijmy, że antymateria to układ antycząstek, czyli cząstek elementarnych podobne do występujących w „zwykłej” materii (koinomaterii), ale o przeciwnym znaku ładunku elektrycznego oraz wszystkich addytywnych liczb kwantowych. W kontakcie z normalną materią obie ulegają anihilacji, uwalniając potężny impuls promieniowania elektromagnetycznego, dlatego tylko za pomocą starannie skonfigurowanych zestawów silnych pól elektrycznych i magnetycznych w specjalnych urządzeniach można antymaterię bezpiecznie przechowywać.
Do tego może być produkowana wyłącznie w laboratoriach fizyki cząstek, jak ośrodek badawczy CERN w pobliżu Genewy i jest niezwykle trudna w obsłudze. Wszystko to sprawia, że jest najdroższym materiałem na Ziemi, szacuje się, że wytworzenie jednego grama kosztuje kilka bilionów dolarów!
To sprawia, że jej transportowanie jest bardzo trudne, ale jesteśmy blisko pierwszej takiej podróży. Antymateria ma nam tak wiele do powiedzenia. Dlatego to robimy
To odpowiedź na pytanie, dlaczego istniejemy
A co konkretnie ma do opowiedzenia antymateria? Naukowcy uważają, że cząstki te mogą kryć odpowiedź na fundamentalną zagadkę wszechświata, czyli… dlaczego istniejemy. Jak wyjaśniają, teoretycznie Wielki Wybuch wytworzył równe ilości materii i antymaterii, które powinny były wzajemnie się anihilować, pozostawiając wszechświat składający się głównie z promieniowania elektromagnetycznego i niewiele więcej.
Tymczasem wszechświat jest wypełniony galaktykami, gwiazdami, planetami i istotami żywymi zbudowanymi z materii, co świadczy o tym, że coś w tej teorii jest nie tak. Istnieje podstawowa asymetria, która faworyzowała materię i zapobiegła temu, by wszechświat stał się nicością. Z tego powodu fizycy chcą badać różnice między cząstkami, które tworzą materię i antymaterię, aby uzyskać informacje na temat tego, dlaczego materia zdominowała wszechświat.
Staramy się zrozumieć, dlaczego istniejemy
Naukowcy na tropie świętego Graala
Materia składa się z cząstek subatomowych, jak protony i elektrony, podczas gdy antymateria zawiera cząstki takie jak antyprotony i pozytony (zwane również antielektronami). Kluczowym źródłem tych cząstek jest spowalniacz antyprotonów (urządzenie w CERN), w którym antyprotony są generowane, zbierane i badane. Celem tych badań jest precyzyjne zmierzenie właściwości antyprotonów i porównanie ich z protonami.
Praca jest jednak ograniczana przez tła magnetyczne w pobliżu urządzenia, dlatego naukowcy chcą przewieźć próbki do innych laboratoriów. Aby to osiągnąć, naukowcy z CERN zbudowali przenośne urządzenia zawierające nadprzewodzące magnesy, systemy chłodzenia kriogenicznego i komory próżniowe, w których można uwięzić antyprotony, unikając ich kontaktu z normalną materią i przewozić na ciężarówkach. Początkowo antyprotony będą transportowane w obrębie CERN, ale w ciągu najbliższego roku kontenery zostaną przeniesione dalej, do specjalistycznego laboratorium na Uniwersytecie Heinricha Heinego w Düsseldorfie.
W dłuższej perspektywie chcemy przewozić je do dowolnego laboratorium w Europie. Dzięki temu mamy nadzieję odkryć, dlaczego antymateria prawie całkowicie zniknęła z wszechświata. To może być przełom
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 89 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
