Физики из ЦЕРН покатали антиматерию в обычном грузовике — и она не взорвалась

[Ippolitovich]

Курьерская доставка антиматерии стала реальностью. На днях учёные из ЦЕРН впервые в истории доставили антиматерию на обычном грузовике из Франции в Швейцарию. Доставка была условной. Грузовик с антиматерией внутри контейнера около четырёх часов колесил по территории ЦЕРН, благо научный комплекс построен на границе между Швейцарией и Францией. В будущем это поможет перевозить антивещество в лаборатории по всей Европе.

Антивещество как часть фундамента нашего мира подлежит изучению, что помогает нам понять основы мироздания. Однако оно не накапливается в природе вокруг нас, чтобы его можно было свободно взять для экспериментов. Фабриками антивещества служат ускорители частиц — коллайдеры.

 

 

Ускоритель в ЦЕРН также производит антиматерию, в частности антипротоны. В лаборатории синхротрона центра пучок протонов бомбардирует металлическую мишень. Это выбивает из мишени антипротоны с энергиями около 3500 МэВ (миллионов электронвольт). Чтобы изучать частицы, их необходимо охладить — снизить их энергию до минимально возможного уровня. Направляя антипротоны через лист металлической фольги, их энергию удаётся снизить до 5,3 МэВ. Но и это всё ещё много.

После этих процедур антипротоны направляются в накопительное кольцо комплекса Extra Low Energy Antiproton (ELENA). В накопительном кольце с помощью плазмы энергия антипротонов понижается до 90 КэВ. Этот сложный процесс позволяет получить лишь ничтожное количество антивещества. Для производства одного нанограмма антивещества потребовались бы тысячи лет работы установки. Но работать уже есть с чем. Проблемой было доставить антивещество куда-либо, поскольку его контакт с обычной материей моментально привёл бы к аннигиляции с последующим взрывом.

Учёные работают с антипротонами в лаборатории ЦЕРН, но их изучение там неполное. ЦЕРН — это очень шумное место для исследования частиц с малой энергией. Там много магнитов, катушек и прочего оборудования — площадку постоянно омывает шквал электромагнитного загрязнения. Антипротоны желательно было бы перевезти в защищённые лаборатории, как на других участках центра, так и за его пределами — по всей Европе. И теперь такая возможность появилась.

Разработкой накопительных и транспортных контейнеров BASE-STEP и PUMA учёные ЦЕРН занялись в 2021 году. К настоящему времени работа завершена, контейнер создан и успешно протестирован на перевозке антивещества на обычном грузовике. В длину контейнер около двух метров. Облако охлаждённых антипротонов поддерживается в электромагнитной ловушке внутри контейнера при температуре чуть выше абсолютного нуля. Установленный на грузовике генератор способен поддерживать работу контейнера достаточно долго, чтобы антивещество могло быть доставлено в любую лабораторию на территории Европы.