Na putu s antiprotonima: CERN provodi osjetljiv test transporta antimaterije kamionom

Ako takozvana antimaterija dođe u kontakt sa stvarnom materijom, čak i na djelić sekunde, bivaju uništene u brzom bljesku energije. Zato će stručnjaci u Evropskoj organizaciji za nuklearna istraživanja, poznatoj kao CERN, tokom četverosatnog testa u utorak pažljivo iznijeti iz laboratorije oko 100 antiprotona. Oni su suspendirani u vakuumu unutar posebno dizajnirane kutije i zadržani na mjestu pomoću superohlađenih magneta.

Zatim će ih pažljivo utovariti u kamion i krenuti na vožnju od oko pola sata kako bi ispitali da li se ove nepojmljivo sitne čestice uopće mogu prevoziti cestom a da ne iscurе. Ako sve prođe prema planu, antiprotoni će biti vraćeni u laboratoriju.

Teži dio posla je sama manipulacija antimaterijom, poput antiprotona, što je izuzetno zahtjevno. Prema današnjem razumijevanju svemira, za svaku postojeću česticu postoji odgovarajuća antičestica, koja joj potpuno odgovara po svojstvima, ali ima suprotan električni naboj.

Ako se te suprotnosti sretnu, one se ponište, odnosno unište jedna drugu, oslobađajući veliku količinu energije, u zavisnosti od mase koja je uključena. Svaka neravnina na putu tokom ovog testa, ako je ne amortizira posebno dizajnirana kutija, mogla bi upropastiti čitav eksperiment.

Ova probna vožnja prvi je korak ka ostvarenju nada da se jednog dana antiprotoni iz CERN-a mogu isporučivati istraživačima na Univerzitetu Heinrich Heine u Düsseldorfu u Njemačkoj, koji je u normalnim uslovima vožnje udaljen oko osam sati.

Antiprotoni su smješteni u kutiju tešku 1.000 kilograma, nazvanu prenosiva zamka za antiprotone. Dovoljno je kompaktna da može proći kroz standardna laboratorijska vrata i stati na kamion. Koristi superprovodne magnete ohlađene na -269 stepeni Celzijusa (-452 Fahrenheita), što omogućava da antiprotoni ostanu suspendirani u vakuumu – bez dodirivanja unutrašnjih zidova, koji su napravljeni od materije.

Količina antimaterije u utorak, nešto manja od mase oko 100 atoma vodika, toliko je mala da stručnjaci kažu kako je najgori mogući ishod gubitak antiprotona. Čak i ako dođu u dodir s materijom, oslobađanje energije bilo bi neprimjetno; samo bi osciloskop, uređaj koji registruje električne signale, mogao zabilježiti taj događaj.

Zamka, kaže glasnogovornica CERNa Sophie Tesauri, treba da zadrži te antiprotime bez obzira na sve: ako kamion stane, ako ponovo krene, ako mora naglo zakočiti – sve to. Ipak, posla još ima: zamka može samostalno držati antiprotime najviše oko četiri sata, dok je vožnja do Düsseldorfa dvostruko duža.

Centar sa sjedištem u Ženevi najpoznatiji je po Velikom hadronskom sudaraču (Large Hadron Collider), mreži magneta koji ubrzavaju čestice kroz 27 kilometara dugačak podzemni tunel i sudaraju ih brzinama bliskim brzini svjetlosti. Naučnici potom proučavaju rezultate tih sudara.

No, ovaj golemi naučni kompleks nije posvećen samo sudaranju atoma: upravo je ovdje, na primjer, britanski naučnik Tim Berners-Lee 1989. godine izumio World Wide Web.

Univerzitet Heinrich Heine smatra se boljim mjestom za detaljno proučavanje antiprotona, jer CERN, sa svim svojim drugim aktivnostima, generira mnogo magnetskih smetnji koje mogu iskriviti rezultate istraživanja antimaterije.

Da bi antiprotoni uopće stigli tamo, morat će na putu izbjeći kontakt s bilo čim.

Centrin usporivač antiprotona (Antiproton Decelerator), u kojem se snop protona ispaljuje u blok metala, izaziva sudare koji stvaraju sekundarne čestice, uključujući velik broj antiprotona. Riječ je o jedinstvenoj mašini koja proizvodi niskoenergetske antiprotime za proučavanje antimaterije.

CERN-ovu "Antimatter Factory", kako navode zvaničnici laboratorije, jedino je mjesto na svijetu gdje naučnici mogu skladištiti i detaljno proučavati antiprotime.

Centar već godinama eksperimentiše s antimaterijom i bilježi proboje u njenom mjerenju, skladištenju i interakcijama. Prije dvije godine tim je uspio prevesti "oblak" od oko 70 protona, dakle ne antiprotona, preko CERN-ovog kampusa.

Postupak je sada sličan, ali s antiprotonima je, kako objašnjava Christian Smorra, šef tima koji stoji iza aparature za skladištenje i transport antimaterije, potrebna mnogo kvalitetnija vakuumska komora.

Članovi nervoznog testnog tima nisu bili dostupni za intervjue prije izvođenja eksperimenta, ali se očekuje da će rezultate objasniti naknadno u utorak.