物理學(xué)家可能已經(jīng)弄清楚了如何安全地運(yùn)輸反物質(zhì)

物理學(xué)家在傳輸反物質(zhì)，使用其他亞原子粒子成功完成試運(yùn)行。

這標(biāo)志著松散粒子首次以這種方式運(yùn)輸，它為將反物質(zhì)從 CERN 運(yùn)送到可以比以往任何時(shí)候都更精確地研究它的設(shè)施鋪平了道路。

反物質(zhì)不能很好地傳播——畢竟，它往往會(huì)湮滅你把它放進(jìn)去的任何容器。但 CERN 的科學(xué)家們開發(fā)了一種他們稱之為 BASE-STEP 的專用陷阱，它可以容納和運(yùn)輸這種奇怪的東西。

10 月下旬，該團(tuán)隊(duì)證明了 BASE-STEP 按計(jì)劃工作，將 70 個(gè)未鍵合的質(zhì)子云加載到陷阱中，將其裝載到卡車上，然后駕駛它穿過(guò) CERN 的主站點(diǎn)。值得慶幸的是，這些易碎的貨物在短暫的旅行中幸存下來(lái)。

“如果你能用質(zhì)子來(lái)做這件事，它也會(huì)和反質(zhì)子一起工作?！?a>說(shuō)歐洲核子研究組織物理學(xué)家克里斯蒂安·斯莫拉 （Christian Smorra） 是 BASE-STEP 的領(lǐng)導(dǎo)者。“唯一的區(qū)別是，你需要一個(gè)更好的真空室來(lái)容納反質(zhì)子。”

反物質(zhì)是常規(guī)物質(zhì)的“邪惡雙胞胎”——主要區(qū)別在于粒子和它的反粒子具有相反的電荷。這聽起來(lái)很簡(jiǎn)單，但影響是巨大的。如果反物質(zhì)粒子接觸到正常物質(zhì)的粒子，甚至是空氣，它們就會(huì)在能量爆發(fā)中相互湮滅。

因此，反物質(zhì)通常存在得短暫，這意味著它很難制造，更難研究。CERN 的反質(zhì)子減速器（AD） 是地球上為數(shù)不多的能夠持續(xù)產(chǎn)生反物質(zhì)的地方之一，然后它被饋送到附近的一系列實(shí)驗(yàn)中，這些實(shí)驗(yàn)以不同的方式檢查它.

為了將物質(zhì)儲(chǔ)存足夠長(zhǎng)的時(shí)間以進(jìn)行研究，需要將反物質(zhì)懸浮在電磁場(chǎng)中，以防止其接觸側(cè)面。BASE 實(shí)驗(yàn)就是這樣做的，它可以儲(chǔ)存反物質(zhì)粒子一年多。但是，可以在現(xiàn)場(chǎng)完成的實(shí)驗(yàn)有限。

“AD 大廳中的加速器設(shè)備會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)波動(dòng)，限制了我們可以將精確測(cè)量推進(jìn)的程度?！?a>說(shuō)CERN 粒子物理學(xué)家 Stefan Ulmer。

“如果我們想更深入地了解反質(zhì)子的基本特性，我們就需要走出去?！?/p>

這就是 CERN 構(gòu)建基臺(tái)階，這是一個(gè)更小的便攜式版本，長(zhǎng) 1.9 米（6.2 英尺），只有 BASE 的五分之一大小。它旨在保護(hù)抗顆粒免受公路旅行中預(yù)期的顛簸和震動(dòng)，為此，在這個(gè)狹小的空間里塞滿了許多裝備。

BASE-STEP 包含一個(gè)真空室來(lái)容納反粒子，一個(gè)超導(dǎo)磁體來(lái)產(chǎn)生懸浮它們所需的電磁場(chǎng)，一個(gè)使用液氦冷卻該磁體的低溫系統(tǒng)，以及運(yùn)行整個(gè)物體的電池。

在第一次試運(yùn)行中，科學(xué)家們沒有使用反物質(zhì)粒子，而是使用了 70 個(gè)松散的質(zhì)子，這些質(zhì)子也對(duì)沖擊很敏感。這些未鍵合的粒子只是渴望形成新的鍵，所以如果它們推擠太多，它們就會(huì)被拉回原子核中。如果他們不能成功，他們失去的價(jià)值就會(huì)大大降低。

這次運(yùn)行很成功，質(zhì)子乘坐卡車穿越了整個(gè)院落。經(jīng)過(guò)更多調(diào)整后，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃明年運(yùn)送第一批反物質(zhì)。單獨(dú)的名為 PUMA 的實(shí)驗(yàn)也計(jì)劃在 2025 年做同樣的事情。

“最終，我們希望能夠?qū)⒎次镔|(zhì)運(yùn)送到杜塞爾多夫海因里?！ずＤ髮W(xué)的專用精密實(shí)驗(yàn)室，這將使我們能夠以至少 100 倍的精度研究反物質(zhì)，”斯莫拉說(shuō).

“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們希望將其運(yùn)送到歐洲的任何實(shí)驗(yàn)室。這意味著我們需要在卡車上安裝發(fā)電機(jī)。我們目前正在調(diào)查這種可能性。

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