Mobilní past na antihmotu v pohybu. Kredit: CERN.

Antihmota asi nebude příliš oblíbenou zakázkou logistických firem. Jak transportovat něco, co se při setkání s hmotou okamžitě anihiluje zničující explozí? Fyzici ale trvají na tom, že by bylo skvělé antihmotu občas převážet. V evropském CERNu proto vyvinuli, postavili a otestovali pozoruhodnou mobilní past na antihmotu BASE-STEP, která se vejde na náklaďák.

Christian Smorra (vpravo). Kredit: Stefan F. Sämmer / HIM.

Letos koncem října (2014) v CERNu uspořádali praktický experiment. Vzali shluk 70 volně se pohybujících protonů, vložili ho do pasti BASE-STEP, naložili na nákladní auto a jezdili s ním po centrále CERNu. Následné testy potvrdily, že křehký náklad takové zacházení přečkal bez úhony. Jak říká šéf programu BASE-STEP fyzik Christian Smorra, když mobilní past funguje s protony, bude stejně dobře fungovat i s antiprotony. Jediný rozdíl je v tom, že pro přepravu antiprotonů bude nutné použít mnohem výkonnější vakuovou komoru.

Nepřetržitě vyrábět antihmotu není jen tak. Zvládne to jenom pár zařízení na světě. V CERNu to obstarává experiment Antiproton Decelerator, který dodává antihmotu pro další experimenty, umístěné v bezprostřední blízkosti. Problém je v tom, že vybavení experimentu Antiproton Decelerator způsobuje kolísání magnetického pole. Kvůli tomu není možné provádět řadu měření s potřebnou přesností. Fyzici tudíž potřebují dostat antihmotu někam dál.

Schéma pasti na antihmotu. Kredit: Christian Smorra / CERN.

Proto v CERNu postavili mobilní past na antihmotu BASE-STEP. Je to vlastně přenosná varianta původního experimentu BASE, rovněž v CERNu, který může uchovávat antihmotu až jeden rok. BASE-STEP má velikost 1,9 metrů (asi jedna pětina BASE). Mobilní past je navržená tak, aby chránila antihmotu před problémy, které ji mohou cestou potkat, včetně pohybů a nárazů, jimž se při transportu obvykle nedá vyhnout.

Technologie BASE-STEP zahrnuje soustavu vakuových komor, supravodivý magnet vytvářející silné magnetické pole, kryogenní systém s kapalným heliem pro chlazení supravodivého magnetu a baterie, které tohle všechno zásobují energií. Vědci mobilní past BASE-STEP vyzkoušeli s volnými protony, které jsou také zranitelné. Pokud se s nimi nezachází jako v rukavičkách, snadno se zavrtají zpátky do atomových jader. Přitom jsou ale nesrovnatelně méně cenné než antiprotony, takže jejich ztráta tolik nebolí.

Test dopadl na jedničku. Smorrův tým ještě vyladí detaily a příští rok by chtěli přepravit svůj první náklad antihmoty. O totéž se snaží další experiment PUMA, jehož tým to plánuje rovněž na příští rok, tedy 2025. Smorra věří, že brzy dosáhnou vysněného úspěchu a povede se jim převézt antihmotu z CERNu do laboratoří pro přesná měření na Heinrich Heine University v německém Düsseldorfu. Tam bude možné studovat antihmotu s nejméně 100krát větší přesností. Nakonec chtějí rozvážet antihmotu po celé Evropě, což bude vyžadovat výkonný zdroj energie.

Video: BASE - STEP: CERN Is Creating An Antimatter Delivery Service!

Video: The BASE experiment at CERN's Antimatter Factory

Literatura

Science Alert 10. 11. 2024.