پیشرفت بزرگ در حمل پادماده/ سرن به انتقال ایمن پادماده نزدیک‌تر شد
به گزارش خبرنگار علمی و فناوری یورنا، فیزیکدانان پیشرفت چشمگیری در انتقال پادماده داشته اند و مرحله آزمایش موفقیت آمیز را با استفاده از ذرات زیراتمی دیگر به پایان رسانده اند. این اولین باری است که ذرات آزاد به این روش منتقل می‌شوند و راه را برای ارسال پادماده از سرن به مراکزی که می‌توانند آن را با دقت بیشتری مطالعه کنند هموار می‌کند.
ضد ماده معمولاً خوب حرکت نمی کند. زیرا تمایل دارد هر ظرفی را که در آن قرار می گیرد از بین ببرد. اما دانشمندان سرن تله ویژه ای به نام BASE-STEP ساخته اند که می تواند این مواد خارجی را به دام انداخته و انتقال دهد.
در اواخر اکتبر، تیم سرن نشان داد که BASE-STEP مطابق انتظار عمل می کند. آنها ابری متشکل از 70 پروتون آزاد را در تله بارگذاری کردند، آن را روی یک کامیون قرار دادند و به سایت اصلی سرن منتقل کردند. خوشبختانه این محموله ظریف این سفر کوتاه را بدون آسیب به پایان رساند.
کریستین زمورا، فیزیکدان در سرن و رئیس پروژه BASE-STEP می گوید: «اگر می توانید آن را با پروتون ها انجام دهید، می توانید آن را با پادپروتون ها نیز انجام دهید. تنها تفاوت این است که برای آنتی پروتون ها به محفظه خلاء بهتری نیاز دارید.
پادماده را «همزاد شرور» ماده معمولی می دانند. تفاوت اصلی این است که یک ذره و یک پاد ذره بارهای الکتریکی مخالف یکدیگر دارند. اما پیامدهای این تفاوت بسیار زیاد است. اگر ذرات پادماده با ذرات ماده معمولی حتی هوا در تماس باشند، در یک انفجار انرژی یکدیگر را نابود می کنند.
به همین دلیل، پادماده معمولاً کوتاه مدت است و تولید و مطالعه آن را بسیار دشوار می کند. کاهش‌دهنده ضد پروتون سرن (AD) یکی از معدود مکان‌های روی زمین است که می‌تواند به طور مداوم پادماده را تولید کند، سپس آن را برای تجزیه و تحلیل به مجموعه‌ای از آزمایش‌های نزدیک منتقل کند.
برای نگهداری پادماده به اندازه کافی برای مطالعه، باید آن را در یک میدان الکترومغناطیسی معلق کرد تا با دیوارها تماس پیدا نکند. آزمایش BASE همین کار را انجام می دهد و می تواند ذرات ضد ماده را برای بیش از یک سال ذخیره کند. با این حال، تعداد محدودی از آزمایش ها را می توان در CERN انجام داد.
استفان اولمر، فیزیکدان ذرات در سرن، می گوید: «تجهیزات شتاب دهنده در سالن AD باعث نوساناتی در میدان مغناطیسی می شود که دقت اندازه گیری های ما را محدود می کند. برای درک عمیق‌تر خواص اساسی پادپروتون‌ها، باید از اینجا خارج شویم.
به همین دلیل، سازمان اروپایی تحقیقات هسته ای (سرن) BASE-STEP را ایجاد کرد. یک نسخه قابل حمل کوچکتر 1.9 متر (6.2 فوت) طول و تنها یک پنجم اندازه پایه دارد. این تله برای محافظت از ضد ذرات در برابر ضربه ها و ضربه های ناشی از سفرهای جاده ای طراحی شده است.
BASE-STEP شامل یک محفظه خلاء برای محتوی ضد ذرات، یک آهنربای ابررسانا برای ایجاد میدان الکترومغناطیسی برای معلق کردن آنها، یک سیستم خنک کننده هلیوم مایع برای خنک کردن آهنرباها و باتری هایی برای تامین انرژی کل دستگاه است.
در مرحله اول آزمایش، دانشمندان از ذرات پادماده استفاده نکردند، بلکه از 70 پروتون آزاد استفاده کردند که به شوک حساس هستند. این ذرات آزاد مشتاق تشکیل پیوندهای جدید هستند و در صورت ایجاد شوک زیاد ممکن است به هسته اتم بازگردند. از دست دادن این ذرات در صورت شکست آزمایش ارزش کمتری داشت.
آزمایش موفقیت آمیز بود و پروتون ها سفر خود را از طریق حصار به پایان رساندند. پس از انجام برخی تغییرات اضافی، این تیم قصد دارد اولین محموله ضد ماده را در سال آینده تحویل دهد. یک آزمایش جداگانه به نام PUMA نیز قصد دارد این کار را در سال 2025 انجام دهد.
Szmura گفت: «در نهایت، ما می‌خواهیم بتوانیم پادماده را به آزمایشگاه‌های اختصاصی خود در دانشگاه هاینریش هاینه در دوسلدورف انتقال دهیم، که به ما امکان می‌دهد تا حداقل 100 برابر دقیق‌تر ضد ماده را مطالعه کنیم.» در دراز مدت، ما قصد داریم آن را به هر آزمایشگاهی در اروپا ببریم. این به معنای نیاز به یک ژنراتور در کامیون است و ما در حال بررسی این امکان هستیم.
انتهای پیام/
