Protoni u pokretu: prekretnica u istraživanju antimaterije!

Protoni u pokretu: prekretnica u istraživanju antimaterije!

Suradnja BASE, koja također uključuje Sveučilište Heinrich Heine Düsseldorf (HHU), postigla je značajan napredak u istraživanju protona. 14. svibnja 2025. uspješno je demonstriran transport protona izvan laboratorija. To se dogodilo u sklopu inovativnog projekta koji ima za cilj omogućiti transport antiprotona generiranih u CERN-u do visokopreciznih laboratorija poput onih u HHU. Protoni, kao temeljni građevni blokovi materije, u izravnoj su vezi sa svojim antimaterijalnim parnjakom, antiprotonom.

BASE suradnja istražuje razlike između protona i antiprotona kako bi odgovorila na temeljna pitanja fizike. Prof. dr. Stefan Ulmer s HHU objasnio je da su zbog pozadinske buke u CERN-u potrebne izuzetno visoke točnosti mjerenja, koje je obično teško postići. Ovi izazovi potiču razvoj novih tehnologija za unaprjeđenje preciznih istraživanja u području antimaterije.

Inovativna transportna rješenja

Središte ovog tehnološkog razvoja je prijenosni, supravodljivi Penningov trap sustav nazvan BASE-STEP. U jesen 2024. godine uspješno je demonstriran prijenos protona bez gubitaka kroz CERN-ovo mjesto. Sustav se može opremiti i mobilnim generatorima energije, što omogućuje dulji transport protona.

Sljedeći korak u ovom istraživačkom projektu je transport antiprotona koji se proizvode i pohranjuju u takozvanoj tvornici antimaterije (AMF) u CERN-u. Jedna od glavnih prednosti ove nove transportne metode je mogućnost povećane preciznosti u istraživanju antimaterije. Takvi uspješni transporti mogli bi otvoriti dalekosežne mogućnosti za znanstvena otkrića.

Točnost mjerenja i financiranje istraživanja

Do sada je BASE suradnja postigla značajan napredak. U svojim mjerenjima postigli su točnost od 1,5 dijelova na milijardu pri usporedbi protona i antiprotona. Osim toga, kolaboracija je provela najprecizniji test CPT invarijantnosti za barione, što predstavlja još jedan važan korak u fundamentalnom istraživanju.

Ovi značajni pomaci financirani su grantom ERC-a koji će omogućiti suradnji BASE daljnji razvoj svojih mjernih metoda i transportnih tehnologija. Sama suradnja osnovana je 2013. godine i uključuje nekoliko međunarodnih istraživačkih instituta koji zajedno rade na istraživanju misterija antimaterije.

Razvoj na području istraživanja protona i antiprotona mogao bi ne samo dodatno konsolidirati fizikalne osnove, već i promovirati nove tehnike i metode koje će biti važne za buduća znanstvena pitanja. Istraživački napori BASE kolaboracije daljnji su dokaz potencijala koji istraživanje antimaterije ima u fizici.