Antiaine sai keset Euroopat esmakordselt autoga sõita

Šveitsis asuva Cern-i osakestefüüsika labori teadlased sõidutasid esmakordselt antiainet hoidva seadme veokiga teaduslinnaku ühest otsast teise. Ajalooline katse avab ukse antiosakeste jagamisele teiste Euroopa laboritega.
Füüsikaseaduste järgi sünnivad uued osakesed alati paarikaupa. See tähendab, et iga tavaosakesega koos tekib alati ka vastupidise laenguga antiosake. Seetõttu sündis ka Suures Paugus ainet ja antiainet täpselt ühepalju. Need vastandlikud osakesed oleksid pidanud teineteist kohe hävitama, kuid reaalsuses koosneb meid ümbritsev maailm valdavalt tavalisest ainest. Mõistatuse lahendamiseks uurivadki füüsikud antiaine käitumist, vahendab CERN.
Praegu on Cern-i antiainetehas maailmas ainus koht, kus füüsikud suudavad antiprootoneid suuremas koguses toota ja uurida. Paraku tekitavad samas hoones asuvad teised masinad üliväikesi magnetväljahäireid. Kuigi need on Maa magnetväljast 20 000 korda nõrgemad, rikuvad need siiski teadlaste ülitäpseid mõõtmisi. Antiprootonite põhiomaduste sügavamaks mõistmiseks oleks seega hädavajalik toimetada need märksa rahulikuma keskkonnaga laboritesse.
Väljakutse ületamiseks ehitas uurimisrühm seadme BASE-STEP – tonni raskuse teisaldatava lõksu, mis hoiab antiosakesi paigal magnet- ja elektriväljade toel. Masina tugev kest ja vedela heeliumiga jahutussüsteem tagavad, et keerukas tehnoloogia peab vastu ka veokisõidust tingitud põrutustele. Teadlaste peaeesmärk on lõksustada antiprootoneid piisavalt kaua, et neid saaks toimetada ohutult teistesse Euroopa täppislaboritesse.
Uue süsteemi proovilepanekuks aeglustasid teadlased esmalt antiprootonite liikumist, mis võimaldab neid lihtsamalt ohjata. Seejärel suunasid nad need elektri- ja magnetväljadel põhinevasse Penningu lõksu. Kokku püüdis uurimisrühm seadmesse 92 antiprootonit ja tõstis masina seejärel veokikasti.
Terve sõidu vältel jälgisid füüsikud pingsalt näidikuid, et ohtlikud antiosakesed ei puutuks kordagi vastu anuma seinu. Lühike, 20-minutiline proovisõit laborilinnakus tõestas katseseadme täielikku töökindlust.
Nüüd ootavad uurimisrühma ees aga märksa keerulisemad logistilised pähklid. Pikemal reisil peavad füüsikud hoidma lõksu mitu tundi järjest absoluutse nulli lähedasel temperatuuril. Soojenedes satuks lõksu ka üksikuid tavalisi aatomeid, misläbi häviks silmapilkselt ka kogu väärtuslik laadung. Ainuüksi esimesse sihtkohta ehk Saksamaal asuvasse laborisse jõudmiseks kulub veokil vähemalt kaheksa tundi.
Pika teekonna tarbeks vajab veok eraldi elektrigeneraatorit. Masin varustaks jahutussüsteemi pideva energiaga. Insenerid otsivadki praegu selleks kõige töökindlamat lahendust.
Samuti jääb õhku küsimus, kas antiosakesed elavad sihtkohas uude seadmesse viimise turvaliselt üle. Edukas proovisõit süstib teadlastesse aga optimismi. Uurijate hinnangul tõestasid nad lahenduse toimivust prootonitega juba eelmisel aastal, mistõttu tähistab äsjane edu antiprootonite transpordis tohutut edasiminekut.
Ühe grammi aine ja antiaine kokkupuutel vabaneks sama palju energiat, kui 43 kilotonni trotüüli plahvatamisel. Praegu suudab Cern toota antiainet aga tempos, mille puhul kuluks grammi antiaine valmistamiseks laias laastus 600 miljonit aastat.
Toimetaja: Andres Reimann



















