Fyzici budou převážet antihmotu. V dodávce.  
Polapit antihmotu, natož ji někam vozit, není rozhodně snadné. Vědci si na to ale troufnou a převezou vytvořenou antihmotu v dodávce mezi laboratořemi. Chtějí antihmotu použít k zajímavému výzkumu zvláštního chování vzácných radioaktivních jader v rámci projektu PUMA.

Cíl transportu antihmoty, zařízení ISOLDE. Kredit: Julien Marius Ordan/CERN.
Cíl transportu antihmoty, zařízení ISOLDE. Kredit: Julien Marius Ordan/CERN.

Antihmota je téměř nepolapitelná. Vědci se ale postupně naučili tuto divokou formu hmotu zvládat. Už jsou si tak jistí, že chtějí antihmotu využít jako nástroj pro výzkum v dalších experimentech. V těchto týdnech se v evropském CERNu rozbíhá pozoruhodný projekt výzkumu zvláštního chování radioaktivních atomových jader, který právě vyžaduje trochu antihmoty.


Alexandre Obertelli. Kredit: Technische Universität Darmstadt.
Alexandre Obertelli. Kredit: Technische Universität Darmstadt.

Projekt nese sexy název PUMA (anti-Proton Unstable Matter Annihilation) a jeho šéfem je fyzik Alexandre Obertelli z německé Technické univerzity v Darmstadtu. Cílem projektu PUMA je proniknout hlouběji do základních procesů uvnitř atomového jádra, a také pomoci astrofyzikům pochopit extrémní prostředí vnitřku neutronových hvězd, kde se zřejmě nachází nejhustší hmota ve vesmíru.

 

V CERNu už mají docela zavedenou továrnu na antiprotony, čili jednoduchou formu antihmoty. Srážejí tam paprsky urychlených protonů s kovovým terčem, a vzniklé antiprotony pak šikovně zpomalí natolik, že mohou být použity v dalších experimentech. Obertelli a jeho kolegové použijí magnetická a elektrická pole, aby s jejich pomocí ve vakuu polapili oblak antiprotonů. Pak vezmou past s uvězněnými antiprotony a naloží ji do dodávky.


Experiment s antiprotony. Kredit: Nature.
Experiment s antiprotony. Kredit: Nature.

S dodávkou a extrémním nákladem ujedou pár set metrů k jinému experimentu, který nese jméno ISOLDE (Isotope mass Separator On-Line facility). Toto zařízení produkuje rozmanitá radioaktivní atomová jádra, včetně těch velice nestabilních. V experimentu PUMA figurují tak nestabilní atomová jádra, že se rozpadnou dřív, než by bylo možné je někam dopravit. Když nemůže Mohamed k hoře, tak musí hora k Mohamedovi. Podle teoretického jaderného fyzika Charlese Horowitze z Indianské univerzity v Bloomingtonu je totální sci-fi převážet antihmotu v dodávce. A má pravdu, je to nářez.


Halo v izotopu lithia-11. Kredit: Nature.
Halo v izotopu lithia-11. Kredit: Nature.

Proč antihmota? Antiprotony velice rády anihilují s běžnou hmotou, jak s protony, tak i s neutrony. Pro fyziky představují unikátní nástroj ke studiu neobvyklých poměrů v nestabilních radioaktivních atomových jádrech. V takových atomových jádrech je totiž nepoměr protonů a neutronů. Tento nepoměr může vést k exotickému chování, například k vytvoření rozšířeného hala (extended halo nebo též surface skin), v němž se vyskytují samotné neutrony. Tak to funguje ve vzácném izotopu lithia-11 a podobně asi i v nitru neutronových hvězd. Anihilace s antiprotony probíhají velice rychle, takže se uskuteční ještě před rozpadem nestabilního jádra. A mohou tím pádem poskytnout fyzikům zajímavé informace.

 

Obertelli a spol. věří, že se jim povede pochytat miliardu antiprotonů. To je mnohokrát více, než se zatím kdy podařilo. A taky je chtějí udržet v použitelném stavu a pohromadě celé týdny, což se rovněž ještě nikomu nepovedlo. Budou je muset přechovávat v podmínkách kosmického prostoru, tedy ve vakuu a asi 4 stupně nad absolutní nulou. Podle specialistky na antihmotu Chloé Malbrunot to je pořádná výzva. Ale prý je to zvládnutelné. Držme jim palce.

Video:  Welcome to ISOLDE


Literatura
Nature News 20. 2. 2018.

Datum: 21.02.2018
Tisk článku

Důmyslné umění, jak mít všechno u pr**le - Manson Mark
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 299 Kč
cena: 254 Kč
Důmyslné umění, jak mít všechno u pr**le
Manson Mark
Související články:

První svazek antivodíku pro hyperjemnou spekroskopii     Autor: Stanislav Mihulka (06.02.2014)
Experiment ALPHA pozoroval první optické spektrum antihmoty     Autor: Stanislav Mihulka (21.12.2016)
Extrémně přesná měření asymetrie mezi hmotou a antihmotou     Autor: Vladimír Wagner (05.02.2017)



Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace