Fizicienii de la CERN au închis 92 de antiprotoni într-o capcană portabilă, i-au plimbat cu camionul opt kilometri și i-au păstrat apoi peste o lună fără să-i piardă. Scopul lor este să mute experimentele cu antimaterie departe de zgomotul din laboratorul în care este produsă.
Pe 24 martie 2026, o capcană specială cu 92 de antiprotoni a fost urcată într-un camion și plimbată timp de o jumătate de oră prin campusul CERN de lângă Geneva. Camionul a parcurs aproximativ opt kilometri. La întoarcere, cercetătorii au descărcat capcana și au constatat că nu pierduseră niciun antiproton. Rezultatele complete ale experimentului, realizat de colaborarea internațională BASE, au fost publicate în septembrie în revista Nature.
Antiprotonii sunt perechile de antimaterie ale protonilor: au aceeași masă, dar sarcină electrică opusă. Când intră în contact cu materia obișnuită, se anihilează. De aceea trebuie ținuți în vid, prinși în câmpuri electrice și magnetice, fără să atingă nimic.
De ce ar vrea cineva să mute antimateria
Singurul loc din lume unde se pot produce, stoca și studia antiprotoni de energie joasă este așa-numita „Fabrică de antimaterie” de la CERN. Colaborarea BASE compară acolo protonii cu antiprotonii și caută orice diferență, cât de mică, de masă sau de moment magnetic. O astfel de diferență ar putea explica de ce universul este făcut aproape numai din materie, deși teoria spune că la Big Bang ar fi trebuit să apară cantități egale din ambele.
„Obiectivul nostru este să răspundem la una dintre cele mai fundamentale întrebări din fizică: de ce există un univers plin de materie?”, a explicat Stefan Ulmer, fondatorul și purtătorul de cuvânt al colaborării BASE, profesor la Universitatea Heinrich Heine din Düsseldorf. Echipa a măsurat deja momentul magnetic al protonului cu o precizie de 0,3 părți pe miliard, iar pe cel al antiprotonului cu o precizie de 1,6 părți pe miliard. Până acum nu a găsit nicio diferență.
Laboratorul e prea „zgomotos”
Problema este chiar locul unde se fac măsurătorile. „Nu mai putem îmbunătăți precizia măsurătorilor la Fabrica de antimaterie, pentru că funcționarea instalațiilor produce fluctuații ale câmpului magnetic, care ne afectează aparatura”, a spus Christian Smorra, coordonatorul proiectului BASE-STEP și autorul corespondent al studiului. Soluția echipei a fost o capcană care poate fi mutată, ca antiprotonii să fie duși într-un laborator mai liniștit. Acolo, precizia ar putea crește de cel puțin o sută de ori.
Capcana a fost testată mai întâi cu protoni obișnuiți. În octombrie 2024, echipa i-a transportat cu camionul prin CERN, iar rezultatul a fost publicat în Nature în mai 2025. Cu antimaterie, testul este însă mult mai greu, pentru că orice atom rătăcit în capcană poate anihila un antiproton.
Un vid mai bun decât cel propus
După transport, cercetătorii au continuat să observe antiprotonii. „I-am putut stoca și manipula controlat mai bine de o lună în total”, a spus Marcel Leonhardt, doctorand la Universitatea Heinrich Heine și primul autor al studiului. În toată această perioadă a fost pierdut un singur antiproton. S-a anihilat în a 27-a zi, în timpul unui test de extragere a particulelor.
Pentru o capcană din care particulele pot fi introduse și scoase, un asemenea rezultat nu mai fusese obținut până acum. Motivul este calitatea vidului. Presiunea din interiorul capcanei a rămas tot timpul sub 2,2 × 10⁻¹⁸ milibari, de sute de miliarde de miliarde de ori mai mică decât presiunea atmosferică. Echipa își propusese inițial doar 10⁻¹⁶ milibari, o valoare de circa 45 de ori mai mare.
Următoarea oprire: Düsseldorf
Transportul din martie a fost doar o probă în campusul CERN. Ținta este un laborator de înaltă precizie pe care echipa lui Ulmer îl construiește la Düsseldorf. „Am făcut cu succes o repetiție generală și am putut demonstra că ideea noastră funcționează. Următorul obiectiv este să facem capcana suficient de autonomă pentru un transport de zece ore, de la Geneva la Düsseldorf”, a spus Smorra.
Drumul lung nu a fost încă testat. Pentru moment, antimateria a ieșit din laboratorul în care a fost produsă, dar nu și din campusul CERN.
Pentru prima dată, antimateria a fost transportată pe șosea și păstrată apoi peste o lună fără pierderi importante. Următorul test, un drum de zece ore până la Düsseldorf, va arăta dacă antiprotonii pot fi studiați în laboratoare aflate departe de CERN.
Sursă: Marcel Leonhardt, Jan Morgner, F. Abbass, K. K. Anjum, B. Arndt, R. P. Czampiel, N. Daehnhardt, S. Endoh, T. Imamura, J. I. Jäger, L. Kürschner, B. M. Latacz, P. Micke, D. Natakala, R. Rahner, D. Schweitzer, S. Stahl, F. Völksen, H. Yildiz, K. Blaum, J. A. Devlin, Y. Matsuda, C. Ospelkaus, W. Quint, A. Soter, J. Walz, Y. Yamazaki, Stefan Ulmer, Christian Smorra — colaborarea BASE: Heinrich Heine University Düsseldorf, CERN, PTB Braunschweig, GSI Darmstadt, Leibniz University Hannover, Max Planck Institute for Nuclear Physics Heidelberg, Imperial College London, Johannes Gutenberg University Mainz, RIKEN, University of Tokyo, ETH Zürich — Road transport of trapped antiprotons, Nature, 16 septembrie 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-11019-z
Lasă un răspuns