News (MS)

CERN menjalankan pengangkutan darat pertama antijirim dengan 92 antiproton pada trak

CERN realiza primeiro transporte terrestre de antimatéria
Foto: CERN realiza primeiro transporte terrestre de antimatéria - Divulgação

Para saintis dari eksperimen BASE di CERN telah berjaya menyelesaikan pengangkutan trak pertama sejumlah kecil antijirim. Operasi itu melibatkan 92 antiproton yang terkurung dalam perangkap kriogenik mudah alih Penning. Ujian itu berlaku pada 24 Mac 2026 di dalam kompleks makmal berhampiran Genebra.

Beban itu dialihkan pada jarak sekitar 10 kilometer dalam masa kira-kira 30 minit. Kelajuan maksimum mencecah 47 kilometer sejam. Bekas khas itu seberat sekitar 800 kilogram dan tingginya hampir 180 sentimeter.

  • Perangkap itu mengekalkan vakum yang melampau lebih besar daripada medium antara bintang.
  • Magnet superkonduktor beroperasi pada -268 darjah Celsius sepanjang perjalanan.
  • Getaran kenderaan tidak menjejaskan kestabilan antiproton.

Pengangkutan ini menunjukkan kemajuan yang ketara kerana kemudahan pengeluaran antijirim di CERN menjana turun naik yang mengehadkan ketepatan pengukuran. Deslocar Zarah untuk persekitaran yang lebih tenang membolehkan pemerhatian yang lebih jelas. Isso Memudahkan perbandingan terperinci antara proton dan antiproton.

Butiran perangkap mudah alih yang digunakan dalam pengangkutan

Pasukan itu membangunkan versi kompak perangkap Penning yang mampu dimuatkan ke dalam trak standard dan melalui pintu makmal standard. Peralatan termasuk magnet superkonduktor, bekalan kuasa dan sistem pemantauan untuk memastikan integriti vakum semasa pergerakan.

Antiproton dihasilkan melalui perlanggaran proton terhadap sasaran iridium pada kelajuan tinggi. Mereka kemudiannya diperlahankan dan ditangkap dalam perangkap mudah alih. Qualquer Sentuhan dengan bahan biasa akan mengakibatkan pemusnahan serta-merta, membebaskan tenaga dalam bentuk zarah bercas.

Tekanan dalam vakum dalaman melebihi tekanan yang terdapat di ruang antara bintang. Mesmo Sekiranya berlaku kegagalan total, jumlah sinaran yang dijana akan kurang daripada pendedahan harian semula jadi kepada sinaran kosmik di permukaan Bumi.

Bagaimana ujian dijalankan di kompleks CERN

Trak itu melalui laluan makmal dalaman tanpa gangguan yang ketara. Operasi itu memastikan antiproton terkurung sepanjang perjalanan dan membenarkan penyambungan segera aktiviti eksperimen selepas memunggah.

Stefan Ulmer, jurucakap percubaan BASE, menjelaskan bahawa turun naik magnet dalam pemasangan semasa berfungsi seperti getaran dalam mikroskop. Pengangkutan di luar persekitaran ini membolehkan imej lebih jelas sifat zarah.

Perangkap mudah alih menunjukkan ketahanan terhadap getaran dan kesan biasa pengangkutan jalan. Keputusan Esse mengesahkan konsep untuk pergerakan masa hadapan pada jarak yang lebih jauh.

Pendahuluan untuk penyelidikan di luar CERN

Kejayaan ujian itu membuka jalan untuk penghantaran antiproton ke makmal lain di Europa. Salah satu matlamat termasuk kemudahan khusus kira-kira lima kilometer dari lokasi semasa dalam CERN itu sendiri. Ramalan Outra melibatkan pengangkutan ke Düsseldorf, di Alemanha, kira-kira 700 kilometer jauhnya.

Makmal luaran akan dapat melakukan pengukuran ketepatan tinggi tanpa gangguan daripada mesin pengeluaran antijirim. Isso meluaskan akses kepada penyelidikan antizarah kepada komuniti saintifik yang lebih luas.

Percubaan BASE telah mencapai ketepatan tinggi dalam mengukur jisim antiproton. Comparações Malah kajian yang lebih halus boleh mendedahkan perbezaan halus antara jirim dan antijirim, menyumbang kepada pemahaman tentang asimetri yang diperhatikan di alam semesta.

Kepentingan saintifik kajian antimateri

Antijirim mempunyai cas elektrik yang bertentangan dengan jirim biasa dan sifat subatomik terbalik. Sentuhan antara kedua-duanya mengakibatkan kemusnahan bersama dengan pembebasan tenaga. Alam semesta yang boleh diperhatikan mengandungi banyak bahan tetapi hampir tiada antimateri semulajadi, yang mewakili salah satu misteri asas kosmologi.

Pengeluaran antiproton semasa berlaku secara eksklusif di CERN, satu-satunya tempat yang mampu menjana dan mengumpul kuantiti yang ketara untuk kajian. Pengangkutan yang berjaya mengurangkan had geografi ini dan membolehkan pengedaran terkawal ke kemudahan khusus.

Penyelidik menekankan bahawa kemajuan teknikal memudahkan penyiasatan terhadap simetri antara baryon dan antibaryon. Medições momen magnet yang lebih tepat dan sifat lain mungkin menjelaskan proses yang berlaku sejurus selepas Big Bang.

Langkah seterusnya dirancang oleh pasukan

Pasukan itu berhasrat untuk meningkatkan secara beransur-ansur bilangan antiproton yang diangkut dalam ujian akan datang. Pembangunan infrastruktur khusus di lokasi terpilih diberi keutamaan untuk membolehkan operasi tetap.

Bekas mudah alih direka untuk mengekalkan kestabilan walaupun dalam keadaan pengangkutan sebenar. Testes Tambahan akan menilai prestasi pada laluan yang lebih panjang dan lebih pelbagai.

Kerjasama antarabangsa sudah menyatakan minat untuk menerima sampel antiproton untuk eksperimen bebas. Essa pengedaran potensi mempercepatkan kadar penemuan dalam fizik zarah.

Ujian menunjukkan bahawa getaran jalan tidak menjejaskan kurungan dalam vakum yang melampau. Teknologi ini membuka prospek untuk berkongsi antimateri dengan makmal yang tidak mempunyai kemudahan pengeluaran sendiri.