Protoni kustībā: pagrieziena punkts antimatērijas izpētē!

Protoni kustībā: pagrieziena punkts antimatērijas izpētē!

BASE sadarbība, kurā ietilpst arī Diseldorfas Heinriha Heine Universitāte (HHU), ir panākusi nozīmīgu izrāvienu protonu izpētē. 2025. gada 14. maijā tika veiksmīgi demonstrēta protonu transportēšana ārpus laboratorijas. Tas notika kā daļa no novatoriska projekta, kura mērķis ir nodrošināt CERN radīto antiprotonu transportēšanu uz augstas precizitātes laboratorijām, piemēram, HHU laboratorijām. Protoni kā matērijas pamatelementi ir tiešā saistībā ar to antimateriālu, antiprotonu.

BASE sadarbība pēta atšķirības starp protoniem un antiprotoniem, lai risinātu fundamentālos fizikas jautājumus. Prof. Dr. Stefan Ulmer no HHU paskaidroja, ka fona trokšņa dēļ CERN ir nepieciešama ārkārtīgi augsta mērījumu precizitāte, ko parasti ir grūti sasniegt. Šīs problēmas motivē jaunu tehnoloģiju izstrādi, lai veicinātu precīzu pētniecību antimatērijas jomā.

Inovatīvi transporta risinājumi

Šīs tehnoloģiskās attīstības centrs ir pārvietojama, supravadoša Peninga slazdu sistēma, ko sauc par BASE-STEP. 2024. gada rudenī tika veiksmīgi demonstrēta bezzudumu protonu transportēšana pa CERN vietu. Sistēmu var aprīkot arī ar mobilajiem strāvas ģeneratoriem, kas ļauj transportēt protonus ilgāku laiku.

Nākamais solis šajā pētniecības projektā ir antiprotonu transportēšana, kas tiek ražoti un uzglabāti tā sauktajā antimatērijas rūpnīcā (AMF) CERN. Viena no šīs jaunās transporta metodes galvenajām priekšrocībām ir iespēja palielināt antimateriālu pētījumu precizitāti. Šādi veiksmīgi pārvadājumi varētu pavērt tālejošas iespējas zinātniskiem atklājumiem.

Mērījumu precizitāte un pētījumu finansējums

Līdz šim BASE sadarbība ir panākusi ievērojamu progresu. Savos mērījumos viņi sasniedza precizitāti 1,5 daļas uz miljardu, salīdzinot protonus un antiprotonus. Turklāt sadarbība veica visprecīzāko CPT invariances testu barioniem, kas ir vēl viens svarīgs solis fundamentālajos pētījumos.

Šie nozīmīgie sasniegumi tika finansēti no ERC dotācijas, kas ļaus BASE sadarbībai turpināt attīstīt mērīšanas metodes un transporta tehnoloģijas. Pati sadarbība tika dibināta 2013. gadā un ietver vairākus starptautiskus pētniecības institūtus, kas strādā kopā, lai izpētītu antimatērijas noslēpumus.

Attīstība protonu un antiprotonu pētniecības jomā varētu ne tikai vēl vairāk nostiprināt fiziskos pamatus, bet arī veicināt jaunas metodes un metodes, kas būs svarīgas nākotnes zinātniskiem jautājumiem. BASE sadarbības pētniecības centieni ir vēl viens pierādījums potenciālam, kas antimateriālu pētījumiem ir fizikā.