Protones en movimiento: ¡un hito en la investigación de la antimateria!

Protones en movimiento: ¡un hito en la investigación de la antimateria!

La colaboración BASE, que también incluye la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU), ha logrado un avance significativo en la investigación de protones. El 14 de mayo de 2025 se demostró con éxito el transporte de protones fuera de un laboratorio. Esto sucedió como parte de un proyecto innovador que tiene como objetivo permitir el transporte de antiprotones generados en el CERN a laboratorios de alta precisión como los del HHU. Los protones, como componentes fundamentales de la materia, están en relación directa con su contraparte de antimateria, el antiprotón.

La colaboración BASE explora las diferencias entre protones y antiprotones para abordar cuestiones fundamentales de la física. El Prof. Dr. Stefan Ulmer de HHU explicó que debido al ruido de fondo en el CERN se requieren precisiones de medición extremadamente altas, que normalmente son difíciles de lograr. Estos desafíos motivan el desarrollo de nuevas tecnologías para avanzar en la investigación de precisión en el campo de la antimateria.

Soluciones de transporte innovadoras

El centro de este desarrollo tecnológico es un sistema de trampa Penning superconductora y transportable llamado BASE-STEP. En otoño de 2024 se demostró con éxito el transporte de protones sin pérdidas a través del recinto del CERN. El sistema también puede equiparse con generadores de energía móviles, lo que permite transportar los protones durante períodos más largos.

El siguiente paso de este proyecto de investigación es el transporte de antiprotones, que se producen y almacenan en la llamada fábrica de antimateria (AMF) del CERN. Una de las principales ventajas de este nuevo método de transporte es la perspectiva de una mayor precisión en la investigación de la antimateria. Transportes tan exitosos podrían abrir oportunidades de gran alcance para el descubrimiento científico.

Precisión de medición y financiación de la investigación.

Hasta ahora, la colaboración BASE ha logrado avances notables. En sus mediciones lograron una precisión de 1,5 partes por mil millones al comparar protones y antiprotones. Además, la colaboración llevó a cabo la prueba más precisa de invariancia de CPT para bariones, lo que representa otro paso importante en la investigación fundamental.

Estos importantes avances fueron financiados por una subvención del ERC que permitirá a la colaboración BASE desarrollar aún más sus métodos de medición y tecnologías de transporte. La colaboración en sí se fundó en 2013 e incluye varios institutos de investigación internacionales que trabajan juntos para explorar los misterios de la antimateria.

Los avances en el campo de la investigación de protones y antiprotones no sólo podrían consolidar aún más los fundamentos físicos, sino también promover nuevas técnicas y métodos que serán importantes para futuras cuestiones científicas. Los esfuerzos de investigación de la colaboración BASE son una prueba más del potencial que tiene la investigación de la antimateria en física.