O cursă istorică: Antimateria, transportată pentru prima oară
Un camion special va părăsi, în curând, clădirea CERN, laboratorul european de fizică a particulelor de lângă Geneva, având la bord o încărcătură extrem de valoroasă: un dispozitiv de o tonă care conține una dintre cele mai exotice substanțe de pe Pământ. Testul de 20 de minute, programat pentru sfârșitul acestei luni, va marca o premieră mondială: prima încercare de a transporta antimaterie, o substanță atât de delicată încât, la contactul cu materia obișnuită, ambele se anihilează reciproc într-o explozie de energie pură.
Dacă testul se va desfășura cu succes, acesta va deschide calea pentru ca CERN să transporte materialul către alte laboratoare. Acolo, cercetătorii vor efectua măsurători de precizie, în speranța de a elucida misterul care stă la baza universului nostru: de ce este construit din materie și nu din aceste particule oglindă, bizare.
Întrebări fundamentale despre originea materiei
„O întrebare fundamentală pe care vrem să o înțelegem este de unde a venit materia. Și apoi, dacă știi despre antimaterie, este firesc să te întrebi: de ce nu este aici? Procesul nu este înțeles și căutăm indicii cu privire la motivul pentru care s-a întâmplat”, explică dr. Christian Smorra, fizician în cadrul Experimentului de Simetrie Baryon-Antibaryon (Base) de la CERN.
Antimateria este adesea asociată cu science fiction-ul. În Star Trek, alimentează motoarele navelor stelare, iar în „Îngeri și demoni” de Dan Brown, un recipient cu antimaterie este furat cu scopul de a arunca în aer Vaticanul. Realitatea este însă mai simplă: antimateria este prezentă în cantități mici în mediul înconjurător. De exemplu, în banane, care emit antiparticule prin dezintegrarea radioactivă a potasiului. Dispozitivul de pe camionul CERN va transporta aproximativ 1.000 de particule de antimaterie, cântărind o miliardime dintr-o trilionime de gram. Contactul cu materia obișnuită ar genera o cantitate neglijabilă de energie.
De ce avem nevoie de testul de la CERN
Antimateria a fost prezisă pentru prima dată în 1928, când fizicianul Paul Dirac a combinat teoria cuantică cu relativitatea specială. Lucrarea i-a adus lui Dirac un premiu Nobel și a descris un univers în care fiecare particulă are o antiparticulă corespunzătoare, cu sarcină opusă.
De atunci, oamenii de știință au confirmat întreaga gamă de antiparticule. Versiunile de antimaterie ale electronilor, protonilor și neutronilor se pot asambla în anti-atomi și anti-molecule.
Conform modelelor moderne ale universului, în Big Bang s-au creat cantități egale de materie și antimaterie. Însă, când materia și antimateria se întâlnesc, particulele se transformă direct în energie. „Se pare că am ajuns într-un univers care este complet copleșit de materie obișnuită și care nu conține aproape deloc antimaterie, iar acesta este miezul misterului”, spune dr. Jack Devlin, cercetător universitar la Imperial College London.
Pentru a investiga aceste diferențe subtile, cercetătorii trebuie să compare proprietățile particulelor cu o precizie extremă și au nevoie de o sursă fiabilă de antimaterie. Aici intervine Fabrica de Antimaterie a CERN-ului.
Potrivit experților, călătoria de 800 de kilometri, de la CERN la o altă instituție de cercetare, va dura peste 10 ore. Antimateria va fi păstrată într-o cameră menținută sub vid ultra-ridicat, răcită la -269 °C și protejată de câmpuri magnetice și electrice puternice. „Dacă vrem vreodată să facem experimente cu antiprotoni în altă parte, trebuie să punem acest lucru în practică și asta încercăm să facem”, explică Smorra. „În primul rând, trebuie să demonstrăm că putem transporta antimateria și acesta este un moment important pentru noi.”
