Ilọsiwaju ni Antiproton Transportation

Big Bang ṣe agbejade iye dogba ti ọrọ ati antimatter eyiti o yẹ ki o ti pa ara wọn run ti nlọ sile Agbaye ti o ṣofo. Bí ó ti wù kí ó rí, ọrọ̀ yè bọ́, ó sì ń jọba lórí àgbáálá ayé nígbà tí ohun asán ti pòórá. A ro pe diẹ ninu iyatọ aimọ ni awọn ohun-ini ipilẹ laarin awọn patikulu ati awọn antiparticles ti o baamu le jẹ iduro fun eyi. Awọn wiwọn pipe pipe ti awọn ohun-ini ipilẹ ti awọn antiprotons ni agbara lati jẹki oye ti asymmetry-antimatter. O nilo ipese ti awọn antiprotons. Lọwọlọwọ, CERN's Antiproton Decelerator (AD) jẹ ile-iṣẹ kanṣoṣo nibiti a ti ṣe iṣelọpọ awọn antiprotons ati ti o tọju. Ko ṣee ṣe lati ṣe awọn iwadii pipe pipe ti awọn antiprotons nitosi AD nitori awọn iyipada aaye oofa ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn iyara. Nitorinaa, gbigbe awọn antiprotons lati ile-iṣẹ yii si awọn ile-iṣere miiran jẹ pataki. Lọwọlọwọ, ko si imọ-ẹrọ ti o yẹ lati ṣe bẹ. Igbesẹ Ipilẹ jẹ igbesẹ siwaju ni itọsọna yii. O jẹ ẹrọ iwapọ kan ti a ṣe apẹrẹ lati fipamọ ati gbe awọn antiprotons lati ile-iṣẹ CERN si awọn ile-iṣere ni awọn ipo miiran fun awọn iwadii pipe ti antimatter. Ni ọjọ 24 Oṣu Kẹwa Ọdun 2024, BASE-STEP ṣe afihan iṣafihan imọ-ẹrọ aṣeyọri nipa lilo awọn protons idẹkùn bi iduro fun awọn antiprotons. O gbe awọsanma ti awọn protons 70 ni agbegbe ninu ọkọ nla kan. Eyi jẹ apẹẹrẹ akọkọ ti gbigbe ti awọn patikulu alaimuṣinṣin ninu pakute atunlo ati okuta-itẹtẹ pataki si ẹda ti iṣẹ ifijiṣẹ antiproton si awọn adanwo ni awọn ile-iṣere miiran. Pẹlu diẹ ninu awọn isọdọtun ni awọn ilana, awọn antiprotons ti gbero lati gbe ni 2025.

Ni ibẹrẹ, Big Bang ṣe agbejade iye dogba ti ọrọ ati antimatter. Awọn mejeeji jẹ aami kanna ni awọn ohun-ini, o kan pe wọn ni awọn idiyele idakeji, ati awọn akoko oofa wọn ti yipada.

Ọrọ naa ati antimatter yẹ ki o ti parẹ ni kiakia nlọ lẹhin agbaye ti o ṣofo sibẹsibẹ ti ko ṣẹlẹ. Agbaye ni bayi jẹ gaba lori patapata nipasẹ ọrọ nigba ti antimatter ti sọnu. Eyi ni a ro pe iyatọ aimọ diẹ wa laarin awọn patikulu ipilẹ ati awọn apakokoro ti o baamu eyiti o le ti yori si iwalaaye ti ọrọ lakoko ti a ti yọ antimatter kuro ti o yori si asymmetry-antimatter.

Ni ibamu si CPT (Igba agbara, Parity, ati Yiyipada Aago) iṣapẹẹrẹ, eyiti o jẹ apakan ti Awoṣe Standard ti fisiksi patiku, awọn ohun-ini ipilẹ ti awọn patikulu yẹ ki o dọgba ati apakan idakeji si awọn ti awọn antiparticles ti o baamu. Awọn wiwọn idanwo pipe-giga ti awọn iyatọ ninu awọn ohun-ini ipilẹ (gẹgẹbi awọn ọpọ eniyan, awọn idiyele, awọn igbesi aye tabi awọn akoko oofa) ti awọn patikulu ati awọn antiparticles ti o baamu le jẹ iranlọwọ ni oye asymmetry ọrọ-antimatter. Eleyi jẹ awọn ti o tọ ti CERN's Baryon Idanwo Symmetry Antibaryon (BASE).

Idanwo BASE ti ṣe apẹrẹ lati ṣe iwadii Proton Antiproton Symmetry nipa gbigbe awọn wiwọn pipe-giga ti awọn ohun-ini (gẹgẹbi akoko oofa oju inu) ti awọn antiprotons pẹlu konge ida kan ni aṣẹ ti apakan-fun-bilionu. Igbesẹ t’okan ni ifiwera ti awọn wiwọn wọnyi pẹlu awọn iye ti o baamu fun awọn protons. Fun akoko oofa oju inu, gbogbo ilana da lori awọn wiwọn ti igbohunsafẹfẹ Larmor ati igbohunsafẹfẹ cyclotron.

Lọ́wọ́lọ́wọ́, CERN's Antiproton Decelerator (AD) jẹ ohun elo kanṣoṣo nibiti a ti ń ṣe awọn antiprotons nigbagbogbo ati ti a tọju. Awọn antiprotons wọnyi nilo lati ṣe iwadi nibi ni ile-iṣẹ CERN sibẹsibẹ awọn iyipada aaye oofa ti ipilẹṣẹ nipasẹ ohun imuyara ni aaye naa ni ihamọ awọn wiwọn ti awọn ohun-ini antiproton. Nitorinaa, pataki lati gbe awọn antiprotons ti a ṣejade ni AD si awọn ile-iṣere ni awọn ipo miiran. Ṣugbọn antimatter ko rọrun lati koju bi wọn ti yara parun ni wiwa ni olubasọrọ pẹlu ọrọ. Ni lọwọlọwọ, ko si imọ-ẹrọ to dara lati gbe awọn antiprotons si awọn ile-iṣere ni awọn ipo miiran fun awọn oniwadi lati ṣe awọn iwadii pipe to gaju. Igbesẹ Ipilẹ (Awọn Idanwo Iṣọkan ninu Awọn Idanwo pẹlu Awọn antiprotons Portable) jẹ igbesẹ siwaju si itọsọna yii.

BASE-STEP jẹ ẹrọ iwapọ kan ti a ṣe apẹrẹ lati fipamọ ati gbe awọn antiprotons lati ile-iṣẹ CERN si awọn ile-iṣere ni awọn ipo miiran fun awọn iwadii pipe ti antimatter. O jẹ koko-ọrọ ti BASE, ṣe iwọn toonu kan ati pe o fẹrẹ to igba marun kere ju idanwo BSE atilẹba.

Ni ọjọ 24 Oṣu Kẹwa Ọdun 2024, BASE-STEP ṣe afihan iṣafihan imọ-ẹrọ aṣeyọri nipa lilo awọn protons idẹkùn bi iduro fun awọn antiprotons. O gbe awọsanma ti awọn protons 70 ni agbegbe ninu ọkọ nla kan. Eyi jẹ apẹẹrẹ akọkọ ti gbigbe ti awọn patikulu alaimuṣinṣin ni idẹkun atunlo ati okuta igbesẹ pataki si ẹda ti iṣẹ ifijiṣẹ antiproton si awọn idanwo ni awọn ile-iṣere miiran. Pẹlu isọdọtun diẹ ninu awọn ilana, gbigbe ti antiproton ti gbero ni 2025.

PUMA (AntiProton Unstable Matter Annihilation) jẹ idanwo miiran ti iru iseda ṣugbọn ifọkansi si ibi-afẹde oriṣiriṣi. Bii BASE-STEP, PUMA tun kan igbaradi pakute gbigbe lati gbe awọn antiprotons lati gbongan CERN's Antiproton Decelerator (AD) si ile-iṣẹ ISOLDE rẹ fun lilo ninu ikẹkọ awọn iyalẹnu fisiksi iparun nla.

***

To jo:

CERN. Awọn iroyin - Idanwo BASE ṣe igbesẹ nla si ọna antimatter to ṣee gbe. Ti firanṣẹ 25 Oṣu Kẹwa 2024. Wa ni https://home.cern/news/news/experiments/base-experiment-takes-big-step-towards-portable-antimatter

CERN. Imọ Oniru Iroyin ti BASE-igbese. https://cds.cern.ch/record/2756508/files/SPSC-TDR-007.pdf

Smorra C., et al 2023. BASE-igbese: A transportable antiproton ifiomipamo fun Pataki ibaraenisepo-ẹrọ. Alufa Sci. Irinṣẹ. 94, 113201. 16 Kọkànlá Oṣù 2023. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0155492

Aumann, T., Bartmann, W., Boine-Frankenheim, O. et al. PUMA, antiProton iparun ọrọ riru. Euro. Phys. J. A 58, 88 (2022). DOI: https://doi.org/10.1140/epja/s10050-022-00713-x

***

Awọn nkan ibatan