Z hodín na sekundy. Prelomová metóda ochladila antihmotu v extrémne krátkom čase
Odborníci z CERNu v rámci experimentu BASE (Baryon Antibaryon Symmetry Experimen) predstavili prelomovú technológiu, ktorá vo veľkej miere zlepší naše možnosti študovania antihmoty. Nová pasca navyše umožní vzorky antihmoty schladiť už v priebehu niekoľkých sekúnd. Na tému upozornil CERN na svojom webe.
Zlé dvojča hmoty
Ako píše portál NewAtlas, antihmota je akýmsi „zlým dvojčaťom“ hmoty, ktorá dominuje svetu okolo nás. Každá častica tak má svoje dvojča s rovnakou hmotnosťou, ktoré vykazuje opačne nabitý elektrický náboj. Ak sa teda dvojčatá hmoty a antihmoty stretnú, dôjde k anihilácii, pri ktorej pôvodné častice zanikajú vo forme iného druhu energie.
Keďže je hmota a antihmota vo svojej podstate to isté, len zrkadlovo obrátené, počas Veľkého tresku mali byť vytvorené v rovnakom množstve. Podľa súčasných poznatkov však vo vesmíre dominuje hmota a antihmotu je možné detegovať iba v stopových množstvách. Vedci však do dnešných dní nevedia objasniť, prečo je antihmota vo vesmíre tak extrémne vzácna.
Zatiaľ sa nám darí vytvárať antihmotu vo veľmi malých množstvách iba v špecializovaných zariadeniach. Konkrétne v CERNe sa antihmota skúma najmä vďaka projektu BASE zameraného na skúmanie vlastnosti antiprotónov. Problém však je, že antihmotu, respektíve antiprotóny je veľmi náročné skladovať.
Z tohto dôvodu sa vytvorené antiprotóny ukladajú do zariadenia s názvom Penningova pasca (vákuová nádoba, ktorá umožňuje skladovať antihmotu pomocou kombinácie elektrického a magnetického poľa). Vzorky v pasci sa kvôli znižovaniu rôznych šumov a iných vplyvov ochladzujú na veľmi nízke teploty.
Prevratný postup „zmrazenia“ antihmoty
Ako píše portál ScienceDaily, v predchádzajúcich výskumov bolo chladenie zabezpečené technikou známou ako „selektívne odporové chladenie“ (selective resistive cooling), čo je evidentne časovo veľmi náročná technika.
V novom experimente publikovanom v žurnále Nature sa však vedcom poprvýkrát podarilo demonštrovať tzv. „sympatické chladenie“ (sympathetic cooling).
Jednoducho povedané, jednou z popredných techník chladenia je laserové chladenie. To však využívame len pri klasickej hmote (i keď nedávno sa ukázalo, že týmto spôsobom vieme zmraziť i antihmotu). Antihmotu chladíme nepriamo laserovým chladením blízkych iónov, ktoré potom absorbujú teplo z častíc antihmoty. Okrem chladenia spočíva problém aj v umiestnení hmoty a antihmoty do tej istej pasce (anihilácia).
V novej štúdii sa tak vedci rozhodli vytvoriť novú konfiguráciu, ktorá by tieto problémy vyriešila. Tá pozostáva z dvoch pascí prepojených 9 cm dlhým supravodivým rezonančným elektrickým obvodom. V jednej pasci je uložené laserom chladený oblak iónov berýlia, zatiaľ čo v tej druhej sa nachádza jeden antiprotón.
Keď sa berýlium laserom ochladí, energia sa prenáša z antiprotónu cez obvod na ióny, čím dôjde k ochladeniu antiprotónu. Inak povedané, vedci laserom ochladili jeden druh častice a potom túto časticu použili na prenos tepla častice, ktorú chceli ochladiť.
„Optimalizáciou by sme mali byť schopní dosiahnuť teploty 20 až 50 mK (-273,13 až – 273,09 °C) už v priebehu rádovo 10 sekúnd,“ uvádza hovorca projektu BASE Christian Smorra. „Predchádzajúce metódy nám umožnili dosiahnuť 100 mK (-273,049 °C) za 10 hodín,“ dodáva.
Nový postup chladenia prostredníctvom dvoch pascí sľubuje obrovský nárast údajov, ktoré vedci budú mať k dispozícii na svoje štúdie. Ide teda o dôležitý míľnik vo vedeckej oblasti, ktorý nám môže vydláždiť cestu k oveľa presnejším meraniam antihmoty a objasniť prečo sa jej vo vesmíre nachádza tak žalostne málo.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
Vedci prepočítali šance na mimozemský život. Ak zachytíme signál, príde od tejto civilizácie
Bývalý vedec z NASA exkluzívne: Takto urobíme z Marsu obývateľnú planétu pre ľudí
Vedci ostali bez slov. Kvantový čip „z paralelných svetov“ objavil novú fázu hmoty a posúva hranice fyziky
Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Slováci prídu o 3 dni pracovného pokoja. Po kritike opozície a cirkvi je v hre náhrada za 6. január
Rusko simulovalo raketový útok na Poľsko. Vojenské cvičenie Zapad-2025 vyvolalo obavy z eskalácie v NATO
Dvojdňová opica nie je výmysel: Vedci odhalili prečo po tridsiatke trpíš dlhšie. Odporúčajú 4 metódy, ako jej predísť
Počas hádky bodla žena muža kuchynským nožom, zraneniam počas prevozu vrtuľníkom podľahol
Mozgová hmla ťa oberá o schopnosť myslieť. Lekár odhalil štyri jednoduché riešenia
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Slováci začali objednávať lacné elektromobily z Číny. Zistili sme, ako na to a aké sú celkové náklady (ROZHOVOR)
-
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Slováci začali objednávať lacné elektromobily z Číny. Zistili sme, ako na to a aké sú celkové náklady (ROZHOVOR)
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
-
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
Americký gigant má na krku vážny problém. Na pôde východnej mocnosti porušil dôležitý zákon
Izolujú sa od sveta. Táto krajina svoj jadrový status zakotvila v zákone, Západ je v obavách
Klimatický šok: Fosílne palivá ich devastujú, verný spojenec Západu stojí pred nezvratnou skazou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP