Protoner på farten: en milepæl inden for antistofforskning!

Protoner på farten: en milepæl inden for antistofforskning!

BASE-samarbejdet, som også omfatter Heinrich Heine University Düsseldorf (HHU), har opnået et markant gennembrud inden for protonforskning. Den 14. maj 2025 blev transporten af ​​protoner uden for et laboratorium med succes demonstreret. Dette skete som en del af et innovativt projekt, der har til formål at muliggøre transport af antiprotoner genereret på CERN til højpræcisionslaboratorier som dem på HHU. Protoner, som de grundlæggende byggesten i stof, er i et direkte forhold til deres antistof modstykke, antiprotonen.

BASE-samarbejdet udforsker forskelle mellem protoner og antiprotoner for at løse grundlæggende fysikspørgsmål. Prof. Dr. Stefan Ulmer fra HHU forklarede, at der på grund af baggrundsstøjen på CERN kræves ekstremt høje målenøjagtigheder, som normalt er svære at opnå. Disse udfordringer motiverer udviklingen af ​​nye teknologier til at fremme præcisionsforskning inden for antistof.

Innovative transportløsninger

Centrum for denne teknologiske udvikling er et transportabelt, superledende Penning-fældesystem kaldet BASE-STEP. I efteråret 2024 blev tabsfri transport af protoner på tværs af CERN-stedet med succes demonstreret. Systemet kan også udstyres med mobile strømgeneratorer, som gør det muligt at transportere protonerne i længere perioder.

Næste skridt i dette forskningsprojekt er transport af antiprotoner, som produceres og opbevares i den såkaldte antistoffabrik (AMF) på CERN. En af hovedfordelene ved denne nye transportmetode er udsigten til øget præcision i antistofforskning. Sådanne succesrige transporter kunne åbne op for vidtrækkende muligheder for videnskabelig opdagelse.

Målenøjagtighed og forskningsfinansiering

Indtil videre har BASE-samarbejdet gjort bemærkelsesværdige fremskridt. I deres målinger opnåede de en nøjagtighed på 1,5 dele pr. milliard, når de sammenlignede protoner og antiprotoner. Derudover gennemførte samarbejdet den mest præcise test af CPT-invarians for baryoner, hvilket repræsenterede endnu et vigtigt skridt i grundforskningen.

Disse betydelige fremskridt blev finansieret af et ERC-tilskud, der vil gøre det muligt for BASE-samarbejdet at videreudvikle sine målemetoder og transportteknologier. Selve samarbejdet blev grundlagt i 2013 og omfatter flere internationale forskningsinstitutter, der arbejder sammen om at udforske antistoffets mysterier.

Udviklingen inden for proton- og antiprotonforskning kunne ikke blot yderligere konsolidere de fysiske grundprincipper, men også fremme nye teknikker og metoder, som vil være vigtige for fremtidige videnskabelige spørgsmål. Forskningsindsatsen i BASE-samarbejdet er yderligere bevis på det potentiale, antistofforskning har i fysik.