ASPACE-Q
The Astrophysics, Space Exploration and Quantum Computing Group
de dr. Alice Păun
Foto: Multimedia Production Team, MPT; Arnold, Melanie; Brice, Maximilien, CERN
Experimentul BASE (Baryon Antibaryon Symmetry Experiment) de la CERN a testat transportul antimateriei într-o capcană specială care conține antiprotoni izolați. Aceasta este o veste remarcabilă, care marchează începutul unei noi ere în fizica particulelor.
Antimateria este similară cu o versiune „în oglindă” a materiei obișnuite: particulele sunt aproape identice cu cele ale materiei obișnuite, dar au sarcină electrică și moment magnetic opuse. Conform Teoriei Big Bang, la începutul Universului ar fi trebuit să existe cantități egale de materie și antimaterie. Aceste două tipuri de materie sunt egale, dar opuse, ele se anihilează reciproc, la fel cum un electron se anihilează în interacțiunea cu un pozitron. Astfel, apare cea mai intrigantă întrebare: unde a dispărut toată antimateria, din moment ce în prezent observăm în jurul nostru aproape exclusiv materie obișnuită?
Experimentul BASE de la CERN produce, stochează și studiază antimateria cu o precizie extrem de ridicată. Instalația BASE este cunoscută și sub denumirea de „fabrica de antimaterie”. Cu toate acestea, un aspect esențial în măsurarea proprietăților antimateriei este precizia acestor măsurători. Deoarece „fabrica de antimaterie” nu oferă o precizie suficientă din cauza fluctuațiilor câmpului magnetic generate de echipamentele și instalațiile existente, este foarte important să se găsească soluții pentru realizarea măsurătorilor în condiții mai potrivite. Astfel, a fost dezvoltat proiectul BASE-STEP care își propune să stocheze și să transporte antimateria către alte laboratoare din Europa, precum Universitatea Heinrich Heine din Düsseldorf, Universitatea Leibnitz din Hannover sau alte centre capabile să efectueze măsurători de foarte înaltă precizie ale antiprotonilor.
Capcana inovatoare pentru antimaterie (numită și capcană Penning), dezvoltată în cadrul experimentului BASE, se bazează pe o cameră de vid care utilizează câmpuri magnetice și electrice pentru a menține antimateria izolată, împiedicând contactul cu materia obișnuită. Acest dispozitiv include, de asemenea, un magnet superconductiv, un sistem de răcire criogenică cu Heliu lichid și un generator care alimentează criocoolerul pe durata transportului.
Realizarea incredibilă aparține echipei experimentului BASE de la CERN, care a reușit să capteze și să transporte antimateria, mai precis un nor de 92 de antiprotoni, într-o capcană Penning, cu ajutorul unui camion, pe amplasamentul din apropierea „fabricii de antimaterie”.
