Protoni în mișcare: o piatră de hotar în cercetarea antimateriei!

Protoni în mișcare: o piatră de hotar în cercetarea antimateriei!

Colaborarea BASE, care include și Universitatea Heinrich Heine Düsseldorf (HHU), a realizat un progres semnificativ în cercetarea protonilor. Pe 14 mai 2025, transportul protonilor în afara unui laborator a fost demonstrat cu succes. Acest lucru s-a întâmplat ca parte a unui proiect inovator care își propune să permită transportul antiprotonilor generați la CERN către laboratoare de înaltă precizie precum cele de la HHU. Protonii, ca elemente fundamentale ale materiei, sunt într-o relație directă cu omologul lor antimaterie, antiprotonul.

Colaborarea BASE explorează diferențele dintre protoni și antiprotoni pentru a aborda întrebări fundamentale ale fizicii. Prof. Dr. Stefan Ulmer de la HHU a explicat că, din cauza zgomotului de fond la CERN, sunt necesare precizii de măsurare extrem de ridicate, care de obicei sunt greu de realizat. Aceste provocări motivează dezvoltarea de noi tehnologii pentru a avansa cercetarea de precizie în domeniul antimateriei.

Soluții inovatoare de transport

Centrul acestei dezvoltări tehnologice este un sistem de capcane Penning supraconductor transportabil numit BASE-STEP. În toamna anului 2024, transportul fără pierderi de protoni pe site-ul CERN a fost demonstrat cu succes. Sistemul poate fi echipat și cu generatoare de energie mobile, ceea ce permite transportul protonilor pentru perioade mai lungi.

Următorul pas în acest proiect de cercetare este transportul de antiprotoni, care sunt produși și stocați în așa-numita fabrică de antimaterie (AMF) de la CERN. Unul dintre principalele avantaje ale acestei noi metode de transport este perspectiva unei precizii sporite în cercetarea antimateriei. Astfel de transporturi de succes ar putea deschide oportunități de anvergură pentru descoperiri științifice.

Acuratețea măsurătorilor și finanțarea cercetării

Până acum, colaborarea BASE a făcut progrese remarcabile. În măsurătorile lor, ei au obținut o precizie de 1,5 părți per miliard atunci când au comparat protoni și antiprotoni. În plus, colaborarea a efectuat cel mai precis test al invarianței CPT pentru barioni, reprezentând un alt pas important în cercetarea fundamentală.

Aceste progrese semnificative au fost finanțate de un grant ERC care va permite colaborarii BASE să își dezvolte în continuare metodele de măsurare și tehnologiile de transport. Colaborarea în sine a fost fondată în 2013 și include mai multe institute internaționale de cercetare care lucrează împreună pentru a explora misterele antimateriei.

Evoluțiile în domeniul cercetării protonilor și antiprotonilor ar putea nu numai să consolideze în continuare fundamentele fizice, ci și să promoveze noi tehnici și metode care vor fi importante pentru întrebările științifice viitoare. Eforturile de cercetare ale colaborării BASE sunt o dovadă suplimentară a potențialului pe care cercetarea antimateriei îl are în fizică.