Il-Big Bang ipproduċa ammonti ugwali ta’ materja u antimaterja li kellhom jinqerdu lil xulxin u ħallew warajhom univers vojt. Madankollu, il-materja baqgħet ħajja u tiddomina l-univers filwaqt li l-antimaterja spiċċat. Huwa maħsub li xi differenza mhux magħrufa fil-proprjetajiet bażiċi bejn il-partiċelli u l-antipartiċelli korrispondenti jistgħu jkunu responsabbli għal dan. Kejl ta' preċiżjoni għolja tal-proprjetajiet fundamentali tal-antiprotoni għandu potenzjal li jsaħħaħ il-fehim tal-assimetrija tal-materja-antimaterja. Hija teħtieġ provvista ta 'antiprotoni. Bħalissa, id-Deċeleratur Antiproton (AD) tas-CERN huwa l-unika faċilità fejn jiġu prodotti u maħżuna l-antiprotoni. Mhux possibbli li jsiru studji ta 'preċiżjoni għolja ta' antiprotoni ħdejn AD minħabba ċaqliq tal-kamp manjetiku ġġenerat mill-aċċeleraturi. Għalhekk, it-trasport ta 'antiprotoni minn din il-faċilità għal laboratorji oħra huwa imperattiv. Fil-preżent, m'hemm l-ebda teknoloġija xierqa biex tagħmel dan. BASE-STEP huwa pass 'il quddiem f'din id-direzzjoni. Huwa mezz relattivament kompatt iddisinjat biex jaħżen u jittrasporta antiprotoni mill-faċilità CERN għal laboratorji f'postijiet oħra għal studji ta 'preċiżjoni għolja tal-antimaterja. Fl-24 ta' Ottubru 2024, BASE-STEP wettaq dimostrazzjoni tat-teknoloġija b'suċċess bl-użu ta' protoni maqbuda bħala sostitut għall-antiprotoni. Ittrasportat sħaba ta’ 70 protoni lokalment fi trakk. Dan kien l-ewwel istanza ta 'trasport ta' partiċelli maħlula f'nassa li tista 'terġa' tintuża u pass importanti lejn il-ħolqien ta 'servizz ta' kunsinna antiproton għal esperimenti f'laboratorji oħra. B'xi rfinar fil-proċeduri, l-antiprotoni huma ppjanati li jiġu ttrasportati fl-2025.
Fil-bidu, il-Big Bang ipproduċa ammonti ugwali ta 'materja u antimaterja. It-tnejn huma identiċi fil-proprjetajiet, biss li għandhom piżijiet opposti, u l-mumenti manjetiċi tagħhom huma maqluba.
Il-materja u l-antimaterja kellhom jinqerdu malajr u ħallew warajhom univers vojt iżda dan ma seħħx. L-univers issa huwa totalment iddominat mill-materja filwaqt li l-antimaterja sparixxa. Dan huwa maħsub li hemm xi differenza mhux magħrufa bejn il-partiċelli fundamentali u l-antipartiċelli korrispondenti tagħhom li setgħu wasslu għas-sopravivenza tal-materja filwaqt li l-antimaterja ġiet eliminata u wasslet għal asimetrija materja-antimaterja.
Skont is-simetrija CPT (Charge, Parity, and Time reversal), li hija parti mill-Mudell Standard tal-fiżika tal-partiċelli, il-proprjetajiet bażiċi tal-partiċelli għandhom ikunu ugwali u parzjalment opposti għal dawk tal-antipartiċelli korrispondenti tagħhom. Kejl sperimentali ta 'preċiżjoni għolja tad-differenzi fil-proprjetajiet bażiċi (bħal mases, piżijiet, ħajjiet jew mumenti manjetiċi) tal-partiċelli u l-antipartiċelli korrispondenti tagħhom jistgħu jkunu ta' għajnuna biex jifhmu l-assimetrija tal-materja-antimaterja. Dan huwa l-kuntest ta CERN'S Baryon Esperiment ta 'Simetrija Antibaryon (BASE).
L-esperiment BASE ġie ddisinjat biex jinvestiga s-Simetrija tal-Proton Antiproton billi jwettaq kejl ta 'preċiżjoni għolja ta' proprjetajiet (bħal mument manjetiku intrinsiku) ta 'antiprotoni bi preċiżjoni frazzjonali f'ordni ta' parti għal kull biljun. Il-pass li jmiss huwa t-tqabbil ta 'dawn il-kejl mal-valuri korrispondenti għall-protoni. Għal mument manjetiku intrinsiku, il-proċess kollu huwa bbażat fuq kejl tal-frekwenza Larmor u l-frekwenza taċ-ċiklotron.
Bħalissa, id-Deċeleratur Antiproton (AD) tas-CERN huwa l-unika faċilità fejn l-antiprotoni huma prodotti u maħżuna b'mod regolari. Dawn l-antiprotoni jeħtieġ li jiġu studjati hawn fil-faċilità tas-CERN iżda l-varjazzjonijiet tal-kamp manjetiku ġġenerati mill-aċċeleratur fis-sit jirrestrinġu l-preċiżjoni tal-kejl tal-proprjetajiet antiprotoni. Għalhekk, l-imperattiv li jiġu trasportati antiprotoni prodotti f'AD għal laboratorji f'postijiet oħra. Iżda l-antimaterja mhix faċli biex tiġi ttrattata peress li malajr jinqerdu malli jiġu f'kuntatt mal-materja. Fil-preżent, m'hemm l-ebda teknoloġija xierqa biex jittrasportaw antiprotoni għal laboratorji f'postijiet oħra għar-riċerkaturi biex iwettqu studji ta 'preċiżjoni għolja. BASE-STEP (Symmetry Tests in Experiments with Portable antiprotons) huwa pass 'il quddiem f'din id-direzzjoni.
BASE-STEP huwa apparat relattivament kompatt iddisinjat biex jaħżen u jittrasporta antiprotoni mill-faċilità CERN għal laboratorji f'postijiet oħra għal studji ta 'preċiżjoni għolja tal-antimaterja. Huwa sottoproġett ta 'BASE, jiżen madwar tunnellata u huwa madwar ħames darbiet iżgħar mill-esperiment oriġinali tal-BSE.
Fl-24 ta' Ottubru 2024, BASE-STEP wettaq dimostrazzjoni tat-teknoloġija b'suċċess bl-użu ta' protoni maqbuda bħala sostitut għall-antiprotoni. Ġarret sħaba ta’ 70 protoni lokalment fi trakk. Dan kien l-ewwel istanza ta 'trasport ta' partiċelli maħlula f'nassa li tista 'terġa' tintuża u pass importanti lejn il-ħolqien ta 'servizz ta' kunsinna antiproton għal esperimenti f'laboratorji oħra. B'xi rfinar fil-proċeduri, it-trasport tal-antiproton huwa ppjanat fl-2025.
PUMA (antiProton Unstable Matter Annihilation) huwa esperiment ieħor ta' natura simili iżda mmirat għal objettiv differenti. Bħal BASE-STEP, PUMA tinvolvi wkoll il-preparazzjoni ta' nassa li tista' tinġarr biex iċċaqlaq antiprotoni mis-sala tad-Deċeleratur Antiproton (AD) tas-CERN għall-faċilità ISOLDE tagħha għall-użu fl-istudju ta' fenomeni eżotiċi tal-fiżika nukleari.
***
Referenzi:
- CERN. Aħbarijiet – L-esperiment BASE jagħmel pass kbir lejn l-antimaterja portabbli. Posted fil-25 ta’ Ottubru 2024. Disponibbli fuq https://home.cern/news/news/experiments/base-experiment-takes-big-step-towards-portable-antimatter
- CERN. Rapport tad-Disinn Tekniku ta' BASE-STEP. https://cds.cern.ch/record/2756508/files/SPSC-TDR-007.pdf
- Smorra C., et al 2023. BASE-STEP: Ġibjun antiproton trasportabbli għal studji ta 'interazzjoni fundamentali. Dun Sci. Strum. 94, 113201. 16 ta’ Novembru 2023. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0155492
- Aumann, T., Bartmann, W., Boine-Frankenheim, O. et al. PUMA, antiProton annihilation materja instabbli. Eur. Phys. J. A 58, 88 (2022). DOI: https://doi.org/10.1140/epja/s10050-022-00713-x
***
Artikli relatati
- Għaliex il-'Materja' Tidomina l-Univers u mhux l-'Antimaterja'? Fit-Tfittxija Għaliex Jeżisti l-Univers (18 ta 'April 2020)
- Il-kxif tal-Misteru tal-Asimetrija tal-Materja-Antika tal-Univers b'Esperimenti tal-Oxxillazzjoni tan-Newtrino (1 Mejju 2020)
- Il-colliders tal-partiċelli għall-istudju ta '"Univers bikri ħafna": Il-kollider tal-muon muri (31 Ottubru 2024)
***
