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
Európsky štát odštartoval jadrovú revolúciu. Urán pochovaný, prichádza lacná elektrina pre všetkých
Fyzika sa tam mení na nočnú moru. Slovák z Harvardu o exoplanétach, kde je možné naozaj všetko
Blíži sa Veľký kolaps vesmíru. Vedci obrátili naruby to, čo sme si doteraz mysleli o rozpínaní kozmu
Medicína nechápe: Vedci vytvorili funkčné ľudské srdce v prasati, vydržalo biť úctyhodný čas
Japonsko čelí obrovskej kritike. Púšťa sa do riskantnej ťažby surovín, ktorú ešte nikto nevyskúšal
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
ŠÚKL stiahol z trhu 2 populárne lieky: Varuje pred možnou kontamináciou, skontroluj svoju lekárničku
Splatiť hypotéku skôr, alebo radšej investovať? Expert ukázal, čo môže Slovákom ušetriť tisíce eur (ROZHOVOR)
Rodinný dom s pozemkom za 17 000 eur: Štát predáva nepotrebný majetok za rozprávkové ceny
KVÍZ Len 15 % Slovákov vie odpovedať na všetky otázky. Prever svoje znalosti zo všeobecného prehľadu o svete
Terapia, ktorá prepíše starnutie: Kľúčom k predĺženiu života je proteín známy ako „strážca dlhovekosti“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- Rusi zúfalo zháňajú peniaze. Ázijskému štátu ponúkajú svoje najmodernejšie zbrane, má to háčik
- Európsky štát odštartoval jadrovú revolúciu. Urán pochovaný, prichádza lacná elektrina pre všetkých
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- Čína oživila zabudnutý technologický skvost Sovietov. Unikli zábery lietadla, aké svet nevidel roky
-
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- Do Ameriky doletí za 90 minút. Prelomové lietadlo v prvých testoch všetkých prekvapilo
- Čína oživila zabudnutý technologický skvost Sovietov. Unikli zábery lietadla, aké svet nevidel roky
- Japonsko čelí obrovskej kritike. Púšťa sa do riskantnej ťažby surovín, ktorú ešte nikto nevyskúšal
-
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- Európa do neho investovala miliardy eur, teraz ho ľudia nechcú. Predaj energetického zariadenia prudko klesol
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
- Lacný ako Fabia, výkonný ako Porsche. Známa značka spustila predaj auta s dojazdom 2 000 km
Slováci prepadli pri výbere auta novému trendu. Čísla hovoria za všetko, pozor však na riziká
AI pretransformuje spoločnosť, tvrdí odborník. Varuje pred kľúčovou chybou, ktorú robíme
Nepríjemná správa pre motoristov na Slovensku. Analytik predpovedá ceny palív, susedia sú na tom lepšie
Cukrovkári dostali nádej na život bez striekačiek. Vedci vyvinuli liečbu, ktorá donúti telo k tvorbe inzulínu
Mladí Slováci podľahli nebezpečnému trendu. Umelá inteligencia im nahrádza jednu z najdôležitejších vecí
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP