Παγκόσμια πρώτη: μια ομάδα του CERN καταφέρνει να μεταφέρει αντιύλη

Οι επιστήμονες του CERN πέτυχαν την Τρίτη ένα άνευ προηγουμένου κατόρθωμα: τη μεταφορά αντιπρωτονίων οδικώς, ένα ουσιαστικό βήμα για την παράδοση αντιύλης σε άλλα εργαστήρια στην Ευρώπη.

«Τα σωματίδια επέστρεψαν… οπότε είναι επιτυχία», χάρηκε ο φυσικός του CERN Στέφαν Ούλμερ σε μερικούς δημοσιογράφους μετά την επιστροφή ενός φορτηγού που ταξίδεψε 10 χιλιόμετρα στην πανεπιστημιούπολη του κύριου ευρωπαϊκού εργαστηρίου φυσικής.

Ο κ. Ulmer, εκπρόσωπος του πειράματος «Βάση» του CERN που μελετά την ασυμμετρία μεταξύ ύλης και αντιύλης στο σύμπαν, διαβεβαίωσε ότι αυτό σηματοδότησε το «σημείο εκκίνησης μιας νέας εποχής».

Η ορατή ύλη και το μυστηριώδες δίδυμό της, η αντιύλη, θεωρούνται σχεδόν πανομοιότυπα, εκτός από τα αντίστροφα φορτία και τις μαγνητικές τους ιδιότητες.

Οι επιστήμονες εξακολουθούν να αναρωτιούνται σήμερα γιατί το σύμπαν μας περιέχει πολύ περισσότερη ύλη από αντιύλη, όταν η Μεγάλη Έκρηξη θα έπρεπε θεωρητικά να έχει δημιουργήσει ίση ποσότητα.

Όταν η αντιύλη έρχεται σε επαφή με την ύλη, εξαφανίζεται, εξαφανίζεται σε μια αναλαμπή ενεργητικών σωματιδίων. Επομένως, τα κινούμενα σωματίδια αντιύλης αντιπροσωπεύουν μια κολοσσιαία πρόκληση, η οποία έχει πλέον αντιμετωπιστεί.

«Είναι υπέροχο, ανοίγει ακόμα πολλές προοπτικές», αναφώνησε ο François Butin, τεχνικός συντονιστής του εργοστασίου αντιύλης Cern, του μοναδικού εργαστηρίου στον κόσμο όπου μπορούμε να παράγουμε, να αποθηκεύουμε και να μελετάμε αντιπρωτόνια.

Ο επιταχυντής και ο επιβραδυντής σωματιδίων του εργοστασίου αντιύλης δημιουργούν διακυμάνσεις στο μαγνητικό πεδίο που επηρεάζουν τις μετρήσεις αντιπρωτονίων επί τόπου.

Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, οι επιστήμονες βρήκαν έναν τρόπο να συλλάβουν τα αντιπρωτόνια σε μια ειδική παγίδα ιόντων, με σκοπό να τα μεταφέρουν σε άλλες, πιο σταθερές εγκαταστάσεις όπου μπορούν να μελετηθούν με εξαιρετική ακρίβεια.

«Προσπαθούμε να κατανοήσουμε τις θεμελιώδεις συμμετρίες της φύσης και γνωρίζουμε ότι πραγματοποιώντας αυτά τα πειράματα έξω από αυτόν τον επιταχυντή, θα είμαστε σε θέση να λάβουμε μετρήσεις 100 έως 1.000 φορές πιο ακριβείς», εξήγησε ο Ulmer.

– “Μια ειλικρινής επιτυχία” –

Για αυτή την πρώτη παγκόσμια προσπάθεια μεταφοράς αντιύλης, ένα νέφος 92 αντιπρωτονίων συλλήφθηκε και αποθηκεύτηκε σε μια μεταφερόμενη κρυογονική παγίδα.

Η συσκευή περιλαμβάνει έναν υπεραγώγιμο μαγνήτη, ένα κρυογονικό υγρό σύστημα ψύξης ηλίου – το οποίο ψύχει τα αντιπρωτόνια στους 8,2 Κέλβιν (-268 ºC) για να επιβραδύνει την ταχύτητά τους -, πηγές ενέργειας και θάλαμο κενού που παγιδεύει τα αντισωματίδια χρησιμοποιώντας μαγνητικά πεδία και ηλεκτρικά.

Δεκάδες επιστήμονες του CERN, φορώντας κράνη, παρακολούθησαν στο εργαστήριο αντιύλης τη λεπτή ανύψωση, από έναν τεράστιο γερανό οροφής, του αντικειμένου που έμοιαζε με ένα μεγάλο ντουλάπι που περιείχε την παγίδα 850 κιλών, το οποίο στη συνέχεια φορτώθηκε σε ένα φορτηγό με επίπεδη επιφάνεια.

«Το πιο κρίσιμο μέρος είναι στο δρόμο, γιατί οι δονήσεις είναι μεγαλύτερες εκεί», είπε στο Γαλλικό Πρακτορείο ο Μάρκους Γιανκόφσκι, επικεφαλής ασφάλειας στο πειραματικό τμήμα φυσικής του Cern.

Το φορτηγό, που έφερε την επιγραφή «Antimatter in Motion» στα πλάγια του, διέσχισε αργά την πανεπιστημιούπολη του Cern, ενώ ο κ. Ulmer ακολούθησε στο αυτοκίνητο, με τα μάτια του κολλημένα στο τηλέφωνό του που έδειχνε τα ζωτικά σημάδια της αντιύλης ή τη χαρακτηριστική συχνότητα δόνησης των αντιπρωτονίων, που παίρνει τη μορφή M με δύο κορυφές.

Το ύψος των κορυφών δείχνει τον αριθμό των αντιπρωτονίων που έχουν παγιδευτεί, εξήγησε, προσθέτοντας ότι εάν η συχνότητα μειωθεί σε μία μόνο κορυφή, σημαίνει ότι τα αντιπρωτόνια έχουν εκμηδενιστεί.

Κατά τη μεταφορά, φαινόταν να αλλάζει ελαφρώς, αλλά ο κ. Ulmer αργότερα έδειξε ότι ήταν η συχνότητα συντονισμού του ανιχνευτή που είχε αλλάξει κατά μερικά Hertz λόγω της δόνησης του φορτηγού.

«Τα σωματίδια είναι πάντα στην ίδια θέση (…) Είναι μεγάλη επιτυχία», χάρηκε στη συνέχεια.

Τελικά, το CERN σχεδιάζει να στείλει αντιπρωτόνια σε διάφορα εργαστήρια στην Ευρώπη, ξεκινώντας από το εργαστήριο ακριβείας του στο Ντίσελντορφ, που βρίσκεται οκτώ ώρες μακριά.

Η μεγαλύτερη πρόκληση θα είναι τότε η μεταφορά των αντιπρωτονίων μόλις η αντιύλη φτάσει στον προορισμό τους χωρίς να εξαφανιστούν. Οι δοκιμές συνεχίζονται, δήλωσαν αξιωματούχοι του CERN.