Seiful magnetic care ar putea păstra Antimateria produsă de CERN – cea mai scumpă, dar și cea mai periculoasă substanță din univers

Antimateria, o substanță aproape identică cu materia obișnuită, dar cu sarcină electrică și impuls opus, reprezintă unul dintre cele mai fascinante și misterioase fenomene din fizica modernă. Deși extrem de rară și dificil de produs, antimateria este generată în mod regulat în laboratoarele de fizică de particule, iar acum inginerii de la CERN fac pași importanți pentru a o putea stoca și transporta în condiții de siguranță, deschizând astfel noi orizonturi pentru cercetare și aplicații tehnologice.

Ce este antimateria și de ce este atât de specială?

Antimateria este formată din antiparticule care corespund particulelor din materia obișnuită, dar cu sarcina electrică inversă. De exemplu, antiprotonele sunt echivalentul protonilor, dar cu sarcină negativă. În univers, antimateria apare în procese energetice intense, cum ar fi în apropierea orizonturilor evenimentelor găurilor negre, dar în cantități extrem de mici.

Unul dintre marile mistere ale fizicii este de ce universul este compus aproape exclusiv din materie, în timp ce antimateria pare să fie aproape inexistentă. Această asimetrie rămâne o întrebare fundamentală nerezolvată.

Ce vor să devină copiii din Generația Alpha. Meseriile visate în funcție de gen, de la știință la social media

12:44

Compania Gemini vizează listarea la bursă, în ciuda pierderilor de aproape 160 de milioane de dolari

11:43

Producerea antimateriei: un proces scump și dificil

Crearea antimateriei este un proces extrem de costisitor și complicat. La CERN, laboratorul european pentru fizica particulelor, antimateria este generată în instrumentul numit Decelerator de antiprotoni – Antiproton Decelerator. Acesta funcționează prin lovirea unui fascicul de protoni asupra unei ținte metalice, ceea ce duce la producerea unor antiparticule, în special antiprotone.

Cu toate acestea, chiar și în aceste condiții, producția este limitată la doar câteva zeci de mii de particule, o cantitate infimă care reflectă dificultatea și costurile uriașe implicate.

Costul producției de antimaterie

Estimările arată că producerea unui gram de antimaterie ar putea costa între 59,8 și 62,5 trilioane de dolari, făcând-o cea mai scumpă substanță cunoscută. Deși aceste cifre sunt teoretice, ele subliniază complexitatea și resursele imense necesare pentru a produce și manipula antimateria.

Provocările stocării antimateriei

Problema fundamentală cu antimateria este că atunci când intră în contact cu materia obișnuită, ambele se anihilează reciproc într-o explozie de energie. Acest lucru face extrem de dificilă stocarea antimateriei pentru perioade lungi de timp.

Pentru a preveni această anihilare, antimateria trebuie să fie izolată complet de orice materie, ceea ce necesită tehnologii avansate.

Soluția CERN: un „seif magnetic” și vid ultra-înalt

Inginerii de la CERN au dezvoltat un plan ambițios pentru a depozita și chiar transporta cantități mici de antimaterie. Aceștia intenționează să răcească antiparticulele la aproximativ -269ºC (-452,2°F), aproape de zero absolut, pentru a le încetini mișcarea. Apoi, folosind magneți superconductori, vor suspenda antimateria într-un înveliș cu vid ultra-înalt, care să prevină orice contact cu materia obișnuită, scrie BBC Science.

Această „capcană” magnetică trebuie să permită în același timp extragerea particulelor sau injectarea altora noi, făcând procesul flexibil și controlabil.

Recent, tehnica a fost testată cu succes prin transportul materiei obișnuite cu un camion pe site-ul CERN din Elveția, demonstrând fezabilitatea transportului în condiții controlate.

Cu îmbunătățiri continue ale sistemelor de vid și ale tehnologiei magnetice, se preconizează că stocarea și transportul antimateriei vor deveni o practică obișnuită în următorul an sau doi.

De ce este importantă stocarea antimateriei?

Antimateria are potențialul de a revoluționa domenii precum medicina (prin terapii avansate în cancer), energia (ca sursă extrem de eficientă de energie), și cercetarea fundamentală în fizică. Capacitatea de a stoca și manipula antimateria în siguranță este esențială pentru a putea explora aceste aplicații.

Deși antimateria este adesea prezentată în filme și literatură ca o substanță periculoasă și misterioasă, realitatea științifică este mult mai complexă. Producerea și manipularea ei necesită echipamente sofisticate și costuri astronomice, iar riscurile sunt gestionate cu mare atenție.