Prootonid liikvel: verstapost antiaine uurimisel!

Prootonid liikvel: verstapost antiaine uurimisel!

BASE koostöö, mis hõlmab ka Düsseldorfi Heinrich Heine ülikooli (HHU), on saavutanud olulise läbimurde prootoniuuringutes. 14. mail 2025 demonstreeriti edukalt prootonite transporti väljaspool laborit. See juhtus osana uuenduslikust projektist, mille eesmärk on võimaldada CERNis toodetud antiprootonite transporti ülitäpsetesse laboritesse, näiteks HHU laboritesse. Prootonid kui mateeria põhilised ehitusplokid on otseses seoses oma antiaine vastega, antiprootoniga.

BASE koostöös uuritakse prootonite ja antiprootonite vahelisi erinevusi füüsika põhiküsimuste lahendamiseks. Prof dr Stefan Ulmer HHU-st selgitas, et CERNi taustamüra tõttu on vaja ülikõrget mõõtmistäpsust, mida on tavaliselt raske saavutada. Need väljakutsed motiveerivad uute tehnoloogiate väljatöötamist, et edendada antiaine valdkonna täppisuuringuid.

Uuenduslikud transpordilahendused

Selle tehnoloogilise arengu keskmes on transporditav ülijuhtiv Penningi lõksusüsteem nimega BASE-STEP. 2024. aasta sügisel demonstreeriti edukalt prootonite kadudeta transporti üle CERNi objekti. Süsteemi saab varustada ka mobiilsete elektrigeneraatoritega, mis võimaldab prootoneid pikema aja jooksul transportida.

Selle uurimisprojekti järgmine samm on antiprootonite transport, mida toodetakse ja hoitakse CERNi niinimetatud antiainetehases (AMF). Selle uue transpordimeetodi üks peamisi eeliseid on antiaineuuringute täpsuse suurenemine. Sellised edukad transpordid võivad avada kaugeleulatuvad võimalused teaduslikeks avastusteks.

Mõõtmistäpsus ja uurimistöö rahastamine

Seni on BASE koostöö teinud märkimisväärseid edusamme. Oma mõõtmistel saavutasid nad prootonite ja antiprootonite võrdlemisel täpsuse 1,5 osa miljardist. Lisaks viidi koostöös läbi barüonide CPT invariantsi kõige täpsem test, mis on järjekordne oluline samm fundamentaaluuringutes.

Neid olulisi edusamme rahastati ERC toetusest, mis võimaldab BASE koostööl oma mõõtmismeetodeid ja transporditehnoloogiaid edasi arendada. Koostöö ise asutati 2013. aastal ja see hõlmab mitmeid rahvusvahelisi uurimisinstituute, kes töötavad koos, et uurida antiaine saladusi.

Prootoni- ja antiprootoniuuringute valdkonna arengud võivad mitte ainult veelgi tugevdada füüsilisi põhialuseid, vaid edendada ka uusi tehnikaid ja meetodeid, mis on tulevaste teadusküsimuste jaoks olulised. BASE-koostöö teadusuuringud on täiendavaks tõendiks antiaineuuringute potentsiaalist füüsikas.