CERN przeprowadził pierwszy transport uwięzionej antymaterii ciężarówką 



23 marca 2026 r. naukowcy z eksperymentu BASE w CERN przetransportowali pułapkę zawierającą 92 antyprotony przez główny teren laboratorium. Był to pierwszy udany transport uwięzionej antymaterii ciężarówką w CERN. Mobilna pułapka kriogeniczna pozostała sprawna podczas transportu i po nim, wykazując tym samym, że antyprotony mogą być transportowane do laboratoriów o niższym poziomie szumów w celu przeprowadzenia przyszłych pomiarów o wysokiej precyzji.

Naukowcy zgromadzili chmurę 92 antyprotonów w przenośnej kriogenicznej pułapce Penninga, odłączyli system od instalacji eksperymentalnej i przetransportowali go ciężarówką, utrzymując stabilne warunki przechowywania. Urządzenie działało nadal po transporcie, potwierdzając w ten sposób integralność systemu w rzeczywistych warunkach przemieszczania. Antymateria ulega anihilacji w kontakcie z materią zwykłą, dlatego antyprotony muszą być uwięzione w niemal idealnej próżni za pomocą pól elektrycznych i magnetycznych. System BASE-STEP wykorzystuje magnes nadprzewodzący, chłodzenie kriogeniczne ciekłym helem oraz pułapkę Penninga do izolacji cząstek.

Według CERN, w przypadku przyszłych transportów na duże odległości magnes nadprzewodzący musiałby utrzymywać temperaturę poniżej 8,2 K, czyli około −265 °C (−445 °F), aby zachować nadprzewodnictwo i stabilność pułapek.

Transportowany sprzęt ma masę około 1000 kg i jest skonstruowany tak, aby wytrzymać obciążenia mechaniczne, takie jak wibracje podczas transportu. Dzięki swojej kompaktowej konstrukcji może być transportowany przez standardowe wyposażenie laboratoryjne, zapewniając jednocześnie warunki środowiskowe niezbędne do przechowywania antymaterii. Eksperyment dotyczy kluczowego ograniczenia fabryki antymaterii w CERN, gdzie fluktuacje pola magnetycznego rzędu 10⁻⁹ tesli ograniczają dokładność pomiarów. Stefan Ulmer, rzecznik współpracy BASE, wyjaśnił, że fluktuacje te są wprawdzie około 20 000 razy słabsze niż pole magnetyczne Ziemi, ale mimo to wystarczają, aby wpłynąć na bardzo precyzyjne pomiary właściwości antyprotonów. Ponieważ fabryka antymaterii w CERN jest jedynym miejscem na świecie, w którym można wytwarzać, przechowywać i badać antyprotony, konsorcjum opracowało projekt BASE-STEP w celu przeniesienia ich do specjalnych, cichych laboratoriów.

Pomyślny transport stanowi pierwsze operacyjne potwierdzenie słuszności tego podejścia i wspiera przyszłe plany dostaw antyprotonów do ośrodków, w tym Uniwersytetu Heinricha Heinego w Düsseldorfie i Uniwersytetu Leibniza w Hanowerze.

Utrzymanie warunków kriogenicznych podczas dłuższych transportów nadal stanowi wyzwanie techniczne. Kierownik projektu Christian Smorra z projektu BASE-STEP zauważył, że zapewnienie stabilnych temperatur poniżej −265 °C (−445 °F) podczas co najmniej ośmiogodzinnych podróży wymaga ciągłego chłodzenia ciekłym helem oraz pokładowego zasilania elektrycznego dla chłodziarki kriogenicznej. Dodał, że największym wyzwaniem operacyjnym jest transfer antyprotonów do miejsca docelowego bez anihilacji.

Współpraca BASE koncentruje się na bardzo precyzyjnych porównaniach między protonami a antyprotonami, w szczególności na pomiarach momentów magnetycznych i stosunków ładunku do masy. Pomiary te sprawdzają symetrię CPT, zasadę Modelu Standardowego fizyki cząstek elementarnych, która przewiduje identyczne, ale przeciwne właściwości materii i antymaterii. Każde odchylenie od tej symetrii mogłoby rzucić światło na obserwowaną nierównowagę między materią a antymaterią we wszechświecie. Dzięki systemowi czterech pułapek Penninga w eksperymencie osiągnięto dokładność pomiaru wynoszącą 1,5 części na miliard dla momentów magnetycznych oraz 16 części na bilion dla stosunków ładunku do masy.

Instalacja obejmuje specjalne pułapki do wykrywania stanu spinowego, precyzyjne pomiary częstotliwości, chłodzenie cząstek do temperatur ograniczonych kwantowo oraz długotrwałe przechowywanie antyprotonów, przy czym zespół wykazał już wcześniej rekordowe przechowywanie trwające do 600 dni. W ostatnich latach zespół osiągnął błyskawiczny postęp, w tym opracował ulepszone techniki chłodzenia w 2024 roku. W 2025 roku zademonstrowali spójną spektroskopię przejść kwantowych z pojedynczym spinem antyprotonu i byli w stanie utrzymać spójność przez 50 sekund. System ten funkcjonuje jako pierwszy kwantowy bit antymaterii i ma potencjał, by zwiększyć dokładność pomiarów o co najmniej dwa rzędy wielkości. Dyrektor ds. badań i informatyki w CERN, Gautier Hamel de Monchenault, powiedział, że transport antymaterii stanowi znaczący kamień milowy i oznacza początek nowej fazy w fizyce eksperymentalnej, której celem jest pogłębienie zrozumienia fundamentalnych właściwości cząstek.

Udany transport antyprotonów tworzy podstawy techniczne dla rozproszonych badań nad antymaterią i stanowi przejście od stałych systemów eksperymentalnych do mobilnych, wysoce precyzyjnych platform pomiarowych.

Współpraca BASE koncentruje się na wysoce precyzyjnych porównaniach między protonami a antyprotonami, w szczególności na pomiarach momentów magnetycznych i stosunków ładunku do masy. Pomiary te sprawdzają symetrię CPT, zasadę modelu standardowego fizyki cząstek elementarnych, która przewiduje identyczne, ale przeciwne właściwości materii i antymaterii. Każde odchylenie od tej symetrii mogłoby rzucić światło na obserwowaną nierównowagę między materią a antymaterią we wszechświecie. Za pomocą systemu czterech pułapek Penninga w eksperymencie osiągnięto dokładność pomiaru wynoszącą 1,5 części na miliard dla momentów magnetycznych i 16 części na bilion dla stosunków ładunku do masy.

W ostatnich latach zespół osiągnął błyskawiczny postęp, w tym opracował ulepszone techniki chłodzenia w 2024 roku. W 2025 roku zademonstrowali spójną spektroskopię przejść kwantowych z pojedynczym spinem antyprotonu i byli w stanie utrzymać spójność przez 50 sekund. System ten funkcjonuje jako pierwszy kwantowy bit antymaterii i ma potencjał, by zwiększyć dokładność pomiarów o co najmniej dwa rzędy wielkości.

Dyrektor ds. badań i informatyki w CERN, Gautier Hamel de Monchenault, powiedział, że transport antymaterii stanowi znaczący kamień milowy i oznacza początek nowej fazy w fizyce eksperymentalnej, której celem jest pogłębienie zrozumienia fundamentalnych właściwości cząstek.

---

Amon
www.strefa44.pl
www.strefa44.com.pl