Antimaddede Buluş: CERN Bilim Adamları Antiprotonları Bir Kamyonda Patlamadan Başarılı Bir Şekilde Taşıyor

Dünyaca ünlü BASE deneyinden bilim adamları CERN'in tesisine ev sahipliği yapan tesis Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, tarihindeki ilk başarılı taşımayı duyurdular. manyetik tuzak 92 ile dolu antimadde Laboratuvarın ana bölgesindeki antiprotonlar.

Tarihi antimadde taşımacılığının arkasındaki araştırma ekibi, olayın, CERN'de oluşturulan antiprotonları, tesisin gerçekleştiremeyeceği daha ayrıntılı araştırmalar için diğer Avrupa laboratuvarlarına teslim etme "nihai amacına" giden yolda kritik bir kilometre taşı olduğunu söyledi.

BASE-STEP Lideri Christian Smorra, "BASE-STEP ile amacımız, antiprotonları yakalayabilmek ve onları CERN'de, Heinrich Heine Üniversitesi Düsseldorf'ta (HHU), Leibniz Üniversitesi Hannover'de ve belki de antimadde fabrikasında ne yazık ki mümkün olmayan çok yüksek hassasiyette antiproton ölçümleri yapabilen diğer laboratuvarlarda özel bir alanda bulunan hassas laboratuvarlarımıza teslim edebilmektir" dedi. "Projenin fizibilitesini geçen yıl protonlarla doğruladık, ancak bugün antiprotonlarla elde ettiğimiz şey, hedefimize doğru ileriye doğru büyük bir adımdır."

Potansiyel Antimadde 'İmha' Ulaştırmayı Zorlu Hale Getiriyor

İlk kez 1932'de öne sürülen antimadde, neredeyse aynı sınıftaki bir maddedir. parçacıklar her gün oluşan parçacıklara konu. Bununla birlikte, antimadde parçacıklarında elektrik yükü ve diğer özellikler de bulunmaktadır. manyetik momentters çevrilmiş

göre parçacık fiziğinin standart modeli, Büyük patlama eşit miktarda madde ve antimadde ürettiği düşünülüyor. Bu antimadde ve madde parçacıkları buluştuğunda birbirini yok etmek. Teorik olarak bu yok oluşların geride bir iz bırakması gerekirdi. boş evren her iki parçacık sınıfından da yoksundur. Yine de varlığının kanıtladığı gibi yıldızlargezegenler ve evrenin diğer tüm maddi yönleri bilinen evrenGeride fazla miktarda madde kaldı.

Fizikçiler onlarca yıldır dengesizliğin nedenini tartışıyorlardı ancak kesin nedeni belirleyecek araçlardan yoksundular. Örneğin, BASE deney ekibi tarafından taşınanlar gibi antiprotonlar, normal protonlardan biraz farklı özelliklere sahip olabilir; bilim insanları, antimadde parçacıklarının üretilmesi ve kontrol edilmesinin zorluğu nedeniyle bunu inceleyemediler.

CERN'e göre ifadeTesisin "antimadde fabrikası", antiprotonların üretimi, depolanması ve incelenmesi konusunda dünyanın önde gelen tesisidir. Mevcut oluşumunda CERN tesisi, Antiproton Yavaşlatıcı (AD) ve Ekstra Düşük Enerjili Antiproton halkası (ELENA) ile antiprotonlar üretebilmektedir.

CERN'e göre, bu ardışık yavaşlatıcılar, depolanması ve incelenmesi yüksek enerjili olanlara göre daha kolay olan "düşük enerjili" antiprotonlar sağlayabilir. Ne yazık ki devasa tesisin doğası, bu antimadde parçacıklarını yeterli ayrıntıyla inceleme yeteneğini sınırladı.

BASE sözcüsü Stefan Ulmer, CERN makinelerinin, "hassas ölçümlerimizi ne kadar ileri götürebileceğimizi sınırlayan" manyetik alan dalgalanmaları ürettiğini söyledi. Bu küçük dalgalanmalar, Dünya'nın manyetik alanından 20.000 kat daha küçük olmasına rağmen, yani bir Tesla'nın milyarda biri düzeyinde olmasına rağmen, yine de antimadde deneylerini olumsuz yönde etkileyebilirler.

Ulmer, "BASE'te alınan ölçümlerin kesinliği, antiprotonların temel özelliklerinin daha da derinlemesine anlaşılmasını sağlayacak şekilde deneyin binanın dışına taşınmasını gerektirecek" dedi.

Avrupa Laboratuvarlarında Analiz için Tuzak ve Seyahat

Antimaddeyi bir yılı aşkın bir süre başarıyla hapsederek rekor kıran ekip, bir sonraki aşamaya geçmeye hazır olduklarını söyledi: Depolanan antimaddeyi başka bir araştırma tesisine taşıma simülasyonunu yapmak için bir kamyonda taşımak. Bu çaba BASE-STEP tuzağına yol açtı.

Antimadde parçacıklarını, tuzağın kendisi de dahil olmak üzere herhangi bir sıradan maddeyle çarpışmamaları ve yok etmemeleri için bir vakumda asılı tutmak için, 1.000 kilogramlık (2.200 pound) cihaz, sıvı helyum kriyojenik soğutma sistemi ile soğutulan süper iletken bir mıknatısla donatılmıştır. Cihaz ayrıca, birincil sistem arızalansa bile gücü korumak için bir pil yedeğine sahiptir.

Ekibin açıklamasına göre antimadde tuzağı, "Bu küçültülmüş boyut, tuzağın bir kamyona yüklenebilecek ve standart bir laboratuvar kapısından geçebileceği başka bir tesise taşınabilecek kadar küçük olduğu anlamına geliyor. Kritik olarak, cihaz, uzun bir yolculuk sırasında beklenen sarsıntılara ve titreşimlere dayanacak şekilde tasarlandı."

CERN sözcüsü Sophie Tesauri, "(Tuzağın) ne olursa olsun bu antiprotonları içermesi gerekiyor: Kamyon durursa, tekrar çalışırsa, frene basmak zorunda kalırsa - tüm bunlar" dedi.

“Heyecanlı Bir Bilim Yolculuğunun Başlangıcındayız”

Her ne kadar antimaddenin patlayıcı potansiyeli televizyonda ve filmlerde gösterilse de araştırma ekibi, tuzaktaki az sayıdaki antiprotonun, manyetik muhafazanın başarısız olması ve konteynerin duvarlarına çarpması durumunda patlamaya neden olmak için yeterli olmadığını söyledi. Taşımadaki tek risk antiprotonları kaybetmektir.

Test sürüşü yaklaşık 4 saat sürerken ekip üyesi Christian Smorra, ilk varış noktalarının, antiproton özelliklerinin çok yüksek hassasiyette ölçümlerini gerçekleştirebilen Almanya'daki Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) laboratuvarının yaklaşık 8 saat uzakta olduğunu söyledi. Araştırmacı, bu uzunluktaki bir yolculuğun, süper iletken mıknatısın tüm yolculuk boyunca 8,2 derece Kelvin'in altında tutulmasını gerektireceğini söyledi.

Smorra, "Dolayısıyla, sıvı helyuma ek olarak, kamyondaki kriyo soğutucuyu çalıştıracak bir jeneratöre de ihtiyacımız olacak" dedi ve ekibin "şu anda bu olasılığı araştırdığını" ekledi.

BASE deney ekibi, son deneylerden sonra en büyük zorluğun, antiprotonları tuzaktan deneye, onlar "kaybolmadan" aktarmanın devam ettiğini belirtti. Yine de ekibin başarılı testi, evrenin kalan maddesinin sırlarının nihayet açığa çıkabileceği ortak bir tesise yapılacak uzun mesafeli bir yolculuk ihtimaline biraz iyimserlik kattı.

CERN Araştırma ve Bilgisayar Direktörü Gautier Hamel de Monchenault, "Antimaddenin taşınması öncü ve iddialı bir projedir ve BASE işbirliğini bu etkileyici dönüm noktasından dolayı tebrik ediyorum" dedi. "Antimaddeye dair anlayışımızı daha da derinleştirmemize olanak sağlayacak heyecan verici bir bilimsel yolculuğun başlangıcındayız."

Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief'te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].