Исследователям из ЦЕРН в начальный раз удалось перевезти антиматерию на грузовике

Исследователи из лаборатории физики элементарных частиц ЦЕРН успешно перевезли антипротоны на грузовике по территории главного кампуса лаборатории. Этот необычный эксперимент стал продолжением аналогичного испытания с протонами, проведённого в 2024 году. По заявлению ЦЕРН, это достижение является «огромным шагом» на пути к возможности транспортировки антиматерии между лабораториями по всей Европе.

Антиматерия практически идентична обычной материи, за исключением того, что у неё обратные знаки электрического заряда и магнитного момента. Тем не менее если бы в результате Большого взрыва появилось равное количество материи и антиматерии, как должно быть согласно сегодняшним представлениям, они бы аннигилировали друг с другом, оставив после себя пустую Вселенную. Поэтому физики предполагают, что должны существовать скрытые особенности поведения частиц, которые могут объяснить, почему материя сохранилась, а антиматерия практически исчезла (по крайней мере, мы её не видим).

Эксперимент ЦЕРН по изучению симметрии барионов и антибарионов (Baryon-Antibaryon Symmetry Experiment, BASE) направлен на измерение магнитного момента (или отношения заряда к массе) протонов и антипротонов с целью поиска таких различий.

Эти измерения должны быть крайне точными, но это сложно осуществить в «фабрике антиматерии» ЦЕРН, где производятся антипротоны, из-за помех от соседнего оборудования. Следовательно для проведения более точных измерений команде нужен способ транспортировки антипротонов в соседние лаборатории.

Для этого в 2020 году команда BASE приступила к разработке устройства, известного как BASE-STEP (Symmetry Tests in Experiments with Portable Antiprotons), для хранения и транспортировки антипротонов.

Принцип его работы заключается в удержании частиц в ловушке Пеннинга, состоящей из покрытых золотом цилиндрических электродов из бескислородной меди, окружённых рабочим пространством сверхпроводящего магнита, функционирующего при криогенных температурах.

Устройство, которое равным образом содержит вакуумную камеру из углеродистой стали для защиты частиц от паразитных магнитных полей, затем монтируется на алюминиевую раму. Это даёт возможность транспортировать его с помощью стандартных вилочных погрузчиков и кранов, а также выдерживать удары и вибрации при транспортировке.

В 2024 году исследователи BASE использовали это устройство для перевозки облака из примерно 105 уловленных протонов по кампусу ЦЕРН в Мейрине на протяжении четырёх часов.