| 11 ноября 2020 | Новости науки и техники

Ученые CERN приступили к созданию мобильной ловушки для перемещения антиматерии между исследовательскими лабораториями

CERN Antimatter Decelerator


Известно, что антиматерия - это субстанция, хранение и транспортировка которой сопряжены со многими трудностями из-за того, что она, эта антиматерия, сразу же стремится уничтожить материал контейнера, в который ее пытаются поместить. И недавно ученые группы BASE Европейской организации ядерных исследований CERN нашли способ безопасного перемещения антиматерии к научным инструментам в других лабораториях, где при ее помощи ученые будут пытаться "вскрыть" некоторые из фундаментальных тайн нашей Вселенной.

Установка Antimatter Decelerator (AD) является одним из немногих мест на Земле, где производится антиматерия. Однако специфика работы этой установки, в частности, используемые в ней сильнейшие магнитные поля, делают место ее расположения совсем неподходящим для проведения других экспериментов. И тут же встает проблема с транспортировкой антиматерии в другие места, более подходящие для проведения исследований.

Ученые группы BASE уже завершили проектирование мобильной ловушки, которая получила название BASE-STEP. В основе этой установки лежит принцип всем известной ловушки Пеннинга, в которой антипротоны удерживаются от контакта со стенами контейнера при помощи электрических и магнитных полей. Более того, в установке BASE-STEP используются две независимые ловушки Пеннинга, одна - для приема и выпуска антиматерии, а вторая - для ее длительного хранения в условиях глубокого вакуума.

Устройство ловушки BASE-STEP


Отметим, что ученые CERN уже некоторое время используют новые модернизированные ловушки Пеннинга, которые способны хранить антипротоны на протяжении 400 суток. Для сравнения отметим, что аналогичные ловушки, использовавшиеся еще в 2011 году, обеспечивали время хранения антиматерии не более 16 минут. И большой проблемой, с которой довелось столкнуться ученым BASE, стала миниатюризация имеющихся ловушек с сохранением их свойств, т.е. без потерь во времени хранения антивещества.

Обе ловушки установки BASE-STEP находятся внутри сверхпроводящей обмотки магнита, вырабатывающего поле, силой в 1 Тесла. Это сильное магнитное поле предотвращает контакт антиматерии со стенками ловушек при ударах и толчках, неизбежно возникающих при транспортировке. Для поддержания криогенной температуры внутри ловушки и в обмотках магнита используется жидкий гелий, которого имеется запас, достаточный для нескольких часов хранения антиматерии. Размеры ловушки BASE-STEP составляют 1.9 x 1.6 x 0.8 м, а ее вес не превышает 1000 килограмм.

"Такие относительно компактные размеры и вес позволят нам загрузить ловушку BASE-STEP на небольшой грузовик или даже в фургон, и перевезти антиматерию из места ее производства к месту, где будут проводиться исследования с ее участием" - рассказывает Кристиан Сморра (Christian Smorra), один из членов научной группы BASE.

Конструкция ловушки BASE-STEP


В настоящее время ученые группы BASE уже приступили к разработке и к подготовке производства некоторых узлов ловушки BASE-STEP. И, согласно планам, свой законченный вид это устройство должно приобрести в 2022 году.

Как надеются ученые, исследования антивещества, облегченные и ускоренные за счет возможности его транспортировки, позволят, в конце концов, найти ответ на один из самых важных фундаментальных вопросов физики. Этот вопрос заключается в следующем - согласно имеющейся теории во время Большого Взрыва возникло равное количество материи и антиматерии. Сегодня же в доступной части окружающей нас Вселенной мы наблюдаем только обычную материю. Так что же именно привело к возникновению такого дисбаланса, и куда делась практически вся антиматерия?

Наличия противоположных электрических зарядов у материи и антиматерии недостаточно для объяснения наблюдаемого несоответствия. И ученые продолжают исследования, пытаясь найти даже самые незначительные различия в одинаковых параметров двух антиподов. При этом, естественно, им требуется доступ к большому количеству антивещества, который и обеспечит в скором времени мобильная транспортная ловушка BASE-STEP.




Ключевые слова:
Ловушка, Пеннинга, CERN, BASE, STEP, Хранение, Транспортировка, Антиматерия, Антивещество

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые CERN ищут вход в "темный мир" при помощи антиматерии
  • Ученые подтвердили, что протоны и антипротоны являются идеальными "зеркаль ...
  • Ученые пытаются выяснить, обладает ли антиматерия свойством антигравитации
  • Идет создание самой большой в мире ловушки для антивещества.
  • Ученые CERN впервые поймали антивещество в ловушку.




  • 12 ноября 2020 13:43
    #1 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1057
    Да, размер еще тот по сравнению с ловушкой из "Ангелы и демоны" Дэна Брауна, но все к тому идет. Главное чтобы сценарий книги не повторится))


    --------------------
        
    15 ноября 2020 13:21
    #2 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 578
    Сколько весит сама ловушка написали, но интересно, сколько антиматерии она способна удерживать: Несколько протонов, сотни, тысячи, миллионы? Или может хоть один микрограмм наберется?
        
    16 ноября 2020 21:53
    #3 Написал: Docent

    Публикаций: 0
    Комментариев: 6
    Указывайте по возможности источник. На странице разработчика ЦЕРН тоже не указываются масштабы т.к. они очевидно полностью зависят от проводимых экспериментов, если брать предыдущий крупнейший по объёму антивещества опыт ATRAP то речь идёт о 10 в 7 степени, 10 в 8 или сотнях миллионов атомов т.е. значительно меньше миллиграмма (атом водорода 10 минус 24 степени грамма)
        
    20 ноября 2020 08:37
    #4 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 4311
    Цитата: Docent
    Указывайте по возможности источник.

    Ссылка с названием "Первоисточник" в каждой статье находится чуть ниже списка ключевых слов. Вглядитесь внимательней.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.