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
Prešli za hranice reality. Vedci objavili v kvantovom tuneli nový jav, ktorý prepíše učebnice
Astronomická lahôdka: Obloha sa čoskoro zmení na živú mapu vesmíru, takto ju uvidíš zo Slovenska
Zaplatil milióny za úlomok planéty. V USA vydražili kus Marsu, jeho cena prekonala očakávania
S týmto eko palivom musíme v budúcnosti počítať. Vedci ho vyrobili zo špinavej vody a odpadu
Američania stavajú vesmírny maglev. Neuveríš, na čo má slúžiť a ako im ušetrí palivo
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Vznikla nová trieda „nenápadných milionárov“. Denne ich pribudne 1 000 a môžu za to dva faktory
Prokurátor Generálnej prokuratúry čelí obžalobe. Funkciu pozastavili, potvrdil Žilinka
Prelomový výskum odhaľuje, ako aktivita mozgu počas spánku prezrádza skryté neurologické problémy
Kľúčový svedok v korupčných prípadoch čelí novému obvineniu. V kauze figurujú Gašpar a Bödör
V hotelovej vírivke v Demänovskej Doline hygienici potvrdili prítomnosť baktérie Legionella
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Českí filmári zobrali „dezolátov“ na Ukrajinu a ukázali im vojnu. Takto vyzerali ich reakcie (VIDEO)
- Netflix opäť trafil do čierneho. Drsnú krimi sériu považujú kritici za jeden z najlepších seriálov roka
- Vedci našli niečo, čo popiera fyziku. Výbuch jadrovej bomby vytvoril materiál, ktorý nemal existovať
- Prešli za hranice reality. Vedci objavili v kvantovom tuneli nový jav, ktorý prepíše učebnice
-
- Vedci našli niečo, čo popiera fyziku. Výbuch jadrovej bomby vytvoril materiál, ktorý nemal existovať
- Českí filmári zobrali „dezolátov“ na Ukrajinu a ukázali im vojnu. Takto vyzerali ich reakcie (VIDEO)
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Netflix opäť trafil do čierneho. Drsnú krimi sériu považujú kritici za jeden z najlepších seriálov roka
- Nočná mora Rusov funguje. Ukrajina dostala od USA špeciálne zariadenia, ktoré môžu rozhodnúť vojnu
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Taiwan ukázal svetu, čo sa stane, ak zaútočí Čína. V kľúčovom teste všetkých zarazili
- Našiel som dokonalé rodinné auto. Na novej Dacii som prešiel 1 400 km do Chorvátska, otvorila mi oči
- POZOR: Nová dopravná značka mätie vodičov. Toto musíš spraviť, keď ju uvidíš
- Týmto raketám neunikne nikto. Kórea do nich vložila niečo, čo zlikviduje akýkoľvek cieľ
Svetový úspech vedcov SAV: Slováci vyvinuli zbraň proti vírusu, ktorý môže spúšťať rakovinu
Aplikácia Slovenskej pošty sa mení na digitálnu pobočku: Pribudnú kľúčové novinky
Slováci nakupujú inak, predajcov pribúda. E-shopy u nás prechádzajú premenou
Slovákov masívne ohrozuje nový typ kybernetického útoku. Je horší než phishing
USA zavedú jednotné clá. Zasiahne to vyše 150 krajín naraz
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP