CERN начнет возить антиматерию грузовиками

Физики из Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN) собираются перевозить антиматерию в ионных ловушках в кузове грузовиков. Это станет первым случаем перемещения антиматерии вне ускорителей частиц. Пока объявлено о планах транспортировки на несколько сотен метров до эксперимента по получению короткоживущих тяжелых ядер. Подробнее об идее ученых пишет сайт журнала Nature.

Антиматерия представляет собой дуальную по отношению к обычной материи форму вещества. С точки зрения физики, античастицы характеризуются противоположными квантовыми числами, например, антипартнер электрона — позитрон — обладает положительным зарядом. Взаимодействие материи с антиматерией приводит к выделению огромной энергии в виде излучения, поэтому хранить антивещество надо бесконтактным способом, например, в ловушке из электромагнитного поля.

До недавнего времени антиматерией интересовалась только фундаментальная наука. Однако физики так хорошо научились с ней обращаться, что собираются использовать и в других экспериментах. На первых порах ученые планируют исследовать свойства редких радиоактивных нестабильных ядер, которые получают в эксперименте ISOLDE. Проект получил название PUMA (anti-Proton Unstable Matter Annihilation — аннигиляция нестабильной материи антипротонами). Эти ядра будут приводить во взаимодействие с антипротонами, что позволит получить информацию о строении таких ядер, как правило, очень богатых нейтронами по сравнению со стабильными. Например, физиков интересует литий-11, в составе которого восемь нейтронов вместо стандартных четырех. Считается, что два из них не находятся вместе с остальными нуклонами, а вращаются вокруг них, образуя нейтронное «гало» ядра.

Ученые планируют создать ловушку для примерно миллиарда антипротонов, что более чем в 100 раз больше, чем число всех существовавших до этого. Первые измерения должны пройти в 2022 году. Если проект окажется удачным, то можно будет транспортировать антиматерию и на бо́льшие расстояния.

Понимание строения сверхбогатых нейтронами элементов, в свою очередь, позволит лучше понять физику нейтронных звезд. До сих пор уравнение состояния — зависимость давления от плотности — для этих объектов остается неизвестным, что представляет собой одной из основных затруднений для того, чтобы определить их параметры.