Protonai juda: antimedžiagos tyrimų etapas!

Protonai juda: antimedžiagos tyrimų etapas!

BASE bendradarbiavimas, į kurį taip pat įtrauktas Diuseldorfo Heinricho Heine universitetas (HHU), pasiekė reikšmingą proveržį protonų tyrimų srityje. 2025 m. gegužės 14 d. buvo sėkmingai pademonstruotas protonų transportavimas už laboratorijos ribų. Tai įvyko įgyvendinant novatorišką projektą, kuriuo siekiama sudaryti sąlygas transportuoti CERN sukurtus antiprotonus į didelio tikslumo laboratorijas, tokias kaip HHU. Protonai, kaip pagrindiniai materijos blokai, yra tiesiogiai susiję su savo antimedžiagos atitikmeniu, antiprotonu.

Bendradarbiaujant BASE tiriami protonų ir antiprotonų skirtumai, siekiant išspręsti pagrindinius fizikos klausimus. Prof. dr. Stefan Ulmer iš HHU paaiškino, kad dėl CERN foninio triukšmo reikia itin aukšto matavimo tikslumo, kurį paprastai sunku pasiekti. Šie iššūkiai skatina kurti naujas technologijas, kad būtų galima tobulinti tikslius antimedžiagos tyrimus.

Inovatyvūs transporto sprendimai

Šios technologinės plėtros centras yra transportuojama superlaidi Penning gaudyklių sistema, vadinama BASE-STEP. 2024 m. rudenį buvo sėkmingai pademonstruotas nenuostolingas protonų pernešimas per CERN aikštelę. Sistema taip pat gali būti aprūpinta mobiliais elektros generatoriais, kurie leidžia ilgiau transportuoti protonus.

Kitas šio tyrimo projekto žingsnis – antiprotonų, kurie gaminami ir saugomi vadinamojoje antimedžiagų gamykloje (AMF) CERN, transportavimas. Vienas iš pagrindinių šio naujo transportavimo metodo privalumų yra galimybė padidinti antimedžiagos tyrimų tikslumą. Tokie sėkmingi pervežimai galėtų atverti toli siekiančias mokslo atradimų galimybes.

Matavimo tikslumas ir tyrimų finansavimas

Iki šiol BASE bendradarbiavimas padarė didelę pažangą. Atlikdami matavimus jie pasiekė 1,5 milijardo dalių tikslumą, lyginant protonus ir antiprotonus. Be to, bendradarbiaujant buvo atliktas tiksliausias barionų CPT invariancijos testas, o tai yra dar vienas svarbus fundamentinių tyrimų žingsnis.

Šie reikšmingi pasiekimai buvo finansuojami iš ERC dotacijos, kuri leis BASE bendradarbiavimui toliau plėtoti matavimo metodus ir transporto technologijas. Pats bendradarbiavimas buvo įkurtas 2013 m. ir apima keletą tarptautinių tyrimų institutų, kurie kartu tyrinėja antimedžiagos paslaptis.

Pokyčiai protonų ir antiprotonų tyrimų srityje galėtų ne tik dar labiau sustiprinti fizinius pagrindus, bet ir skatinti naujus metodus ir metodus, kurie bus svarbūs būsimiems moksliniams klausimams. BASE bendradarbiavimo mokslinių tyrimų pastangos yra dar vienas antimedžiagų tyrimų potencialo fizikoje įrodymas.