Vědci v CERNu se připravují na historický první krok: přepravu antihmoty po veřejných komunikacích. Experiment nazvaný STEP (Symmetry Tests in Experiments with Portable antiprotons) zahrnuje přesun malého počtu antiprotonů – asi 100 částic – kolem 4kilometrového prstence na místě CERN pomocí nákladního auta. Tato demonstrace je kritickým krokem k vytvoření budoucí služby dodávky antihmoty pro laboratoře v celé Evropě.
Obtížnost přepravy antihmoty
S antihmotou, opačně nabitým protějškem normální hmoty, je notoricky obtížné zacházet. Při kontaktu s hmotou okamžitě anihiluje a uvolňuje energii. Od 20. let 20. století vědci věděli o jeho existenci, ale až o desítky let později bylo možné jej vyrábět a skladovat ve významném množství. Urychlovač antihmoty CERN je v současnosti jediným zařízením schopným spolehlivě produkovat a uchovávat antiprotony.
Hlavním problémem dopravy není množství, ale rušení. Pro přesné experimenty je nutné izolovat antihmotu od vnějších magnetických polí. Místo CERN je hlučné s magnetickými fluktuacemi, což ztěžuje přesná měření. Přesun antihmoty na tišší místo je řešením problému.
Vytvoření přenosné pasti na antihmotu
Projekt STEP vyvinul soběstačný systém k překonání tohoto problému. Past, která váží asi 850 kilogramů, využívá pouhých 30 litrů kapalného helia k udržení supravodivých magnetů při teplotách blízkých absolutní nule. Je důležité poznamenat, že systém je navržen tak, aby fungoval na baterie v testovacím režimu, což prokazuje nezávislost na infrastruktuře zařízení.
Zařízení také obsahuje vlastní vakuový systém, který zajišťuje, že vzorek antihmoty během přepravy neznečistí žádná cizí látka. V roce 2024 tým úspěšně otestoval systém s běžnými protony a nyní je připraven na skutečný test s antiprotony.
Experiment a budoucí důsledky
Přibližně 100 antiprotonů je již zpomaleno a bezpečně zajištěno uvnitř pasti. V úterý ráno jeřáb naloží zařízení na speciálně připravený kamion, který před návratem do továrny na antihmotu udělá 4kilometrovou smyčku.
V případě úspěchu by to mohlo otevřít dveře k dodávání antihmoty do laboratoří mimo CERN, jako je nové zařízení na Univerzitě Heinricha Heineho v Düsseldorfu. Plný provoz však bude pravděpodobně trvat roky kvůli probíhajícím modernizacím velkého hadronového urychlovače (dokončení se očekává do konce roku 2028).
„Přeprava antihmoty není nebezpečná, protože množství, které přepravujeme, je tak malé,“ ujišťuje vedoucí projektu Christian Smora. “Pokud nesete 1000 antiprotonů a ztratí se, ani si toho nevšimnete.”
Tento experiment je víc než jen technický výkon; signalizuje začátek nové éry ve výzkumu antihmoty. Schopnost pohybovat těmito nepolapitelnými částicemi urychlí studium toho, proč ve vesmíru dominuje hmota, a potenciálně odhalí základní poznatky o povaze reality.
