CERN科學家設計出能在設施之間運輸反物質的裝置
據外媒報導,反物質是一種難以儲存和運輸的物質,這主要是因為它有摧毀任何你試圖放入其容器的習慣。現在,歐洲核子研究中心(CERN)合作基地的研究人員提出了一種新的反物質裝置,它可以安全攜帶易揮發物質到新的設施中,而這可能有助於科學家們解開宇宙中一些最基本的奧秘。
從植物到行星、從動物到整個星繫再到我們人類,一切都是由普通物質組成的。反物質有點像普通物質的邪惡雙胞胎–每一個反物質粒子都攜帶著相反的電荷,這意味著如果兩者相遇,它們就會在能量爆發中湮滅對方。自然地,這使得反物質很難處理。那麼如何儲存或運輸一種會摧毀其所放置任何東西的物質呢?
CERN的反物質減速器(AD)是地球上為數不多的容易製造反物質的地方之一,但由於強烈的磁干擾,它不是研究反物質的理想地點。這就是運輸問題的癥結所在。
BASE合作組織現在設計出了一種名為BASE-STEP的新設備,它可以幫助科學家將反物質轉移到其他設施中。該系統的關鍵是所謂的彭寧離子阱,它利用電場和磁場使反質子懸浮在容器壁上。由於空氣中有原子,所以裝置需要儲存在真空中。BASE-STEP由兩個彭寧離子阱組成–一個用來接收和釋放反質子,另一個則作為存儲庫。
彭寧離子阱已經在反物質設備中使用,CERN此前的研究顯示,它們可以存儲超400天的反質子,這比2011年創下的16分鐘的記錄有了巨大的進步。但團隊面臨的真正挑戰是如何讓這些設備便攜化。
為了做到這一點,BASE-STEP的陷阱將被儲存在1-Tesla超導磁鐵的中心,這將能在運輸過程中防止因顛簸和顛簸而產生的干擾。另外它還將有一個液氦緩衝器,它可以讓系統在不需要任何電力的情況下保持數小時的冷卻狀態。整個裝置尺寸為1.9 x 1.6 x 0.8米,重量則不到1000公斤。
研究反物質可以幫助回答物理學中一些大問題,包括為什麼我們所知道的宇宙在數十億年前沒有被摧毀。根據大爆炸理論,物質和反物質的產生應該是等量的,而今天顯然存在著有利於物質的不平衡。那麼是什麼導致了這種讓我們得以存在的不平衡呢?相反的電荷不足以解釋這種差異,所以科學家們正在研究物質和反物質之間的其他潛在差異。然而要做到這一點,更多的科學家需要在更多的設備中接觸到神秘的反物質。
據悉,該設備的第一批組件已經開始開發,基礎團隊稱將在2022年能準備就緒。