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
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
Totálne sme sa mýlili: Najväčšia záhada Slnka má konečne svoje vysvetlenie
Američania zhodia z lietadiel biologickú zbraň. Nasadia miliardy bojovníkov proti škodcovi
Vo vesmíre sa stalo niečo neuveriteľné. Vedci majú prvé dôkazy o tomto najohromujúcejšom jave
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Prekvapivé zistenie vedcov: Bežná bylinka z tvojej záhrady môže výrazne zlepšiť pamäť aj sústredenie
Generácia Z robí firmám vrásky: „YouTube, Instagram a TikTok sú dnešné učebnice,“ tvrdí expertka
Na Slovensko sa rútia silné búrky. Experti sa zhodli, priprav sa na silný vietor a lejak (PREDPOVEĎ)
Slováci si tu budú žiť ako králi. 10 krajín Európy s najnižšími nákladmi na život (REBRÍČEK)
Črevné baktérie pohlcujú toxické chemikálie z tvojho tela. Prelomový výskum vedie k novej ochrane zdravia
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Nemci sa zbláznili do energetického grálu. Elektrinu im vyrába zadarmo, sieti dodali 60 miliónov MWh
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- Stalo sa jej to najhoršie. Žena si kúpila lacný elektromobil, po roku ním nedôjde ani do práce
- Do Ameriky doletí za 90 minút. Prelomové lietadlo v prvých testoch všetkých prekvapilo
- Rusom padla sánka. Jedna z najlepších stíhačiek USA dostane vlastnú „armádu dronov”
-
- Rusom padla sánka. Jedna z najlepších stíhačiek USA dostane vlastnú „armádu dronov”
- Nemci sa zbláznili do energetického grálu. Elektrinu im vyrába zadarmo, sieti dodali 60 miliónov MWh
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- Veľký operátor bije na poplach: Ak dostaneš takúto správu, rovno ju vymaž. Môžeš prísť o peniaze
- Bol na mizine, dnes jeho spotrebiče zarábajú miliardy. Toto je príbeh génia, ktorý založil slávnu značku
-
- 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
- Rusom padla sánka. Jedna z najlepších stíhačiek USA dostane vlastnú „armádu dronov”
Budeme tankovať lacnejší benzín? OPEC+ spustil ropnú lavínu, ktorá ovplyvní aj Slovákov
Slováci sa dočkali. ZSSK chce konečne vyriešiť jeden z najväčších problémov cestujúcich
Slovenská vláda chce AI pod kontrolou. Vymenovala vlastného splnomocnenca
Po veľkom výpadku sa Praha opäť rozsvietila. Chaos však zanechal následky
ZSSK čelí kritike: Tisíce študentov prichádzajú o nárok na bezplatnú dopravu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP