Các nhà nghiên cứu của CERN đã di chuyển một vài hạt phản vật chất trong một thử nghiệm vận chuyển chưa từng có
CERN đã vận chuyển thành công phản vật chất bằng thiết bị chứa hai mét qua đường bộ, mở ra khả năng nghiên cứu chính xác hơn.
Các nhà nghiên cứu tại CERN vừa đạt được một bước đột phá mang tính lịch sử khi lần đầu tiên vận chuyển thành công các hạt phản vật chất ra khỏi phòng thí nghiệm. Họ đã sử dụng hệ thống BASE-STEP, một loại bẫy Penning có thể di chuyển, để vận chuyển an toàn một đám mây proton bị giữ trong thiết bị đi qua khuôn viên CERN, băng qua biên giới Pháp - Thụy Sĩ và quay lại mà không bị mất hạt nào. Thành công này chứng minh rằng việc vận chuyển phản vật chất bằng đường bộ là khả thi, mở ra cơ hội nghiên cứu mới cho ngành vật lý hạt.
Thiết bị BASE-STEP là một hệ thống lưu trữ và vận chuyển phản vật chất cực kỳ tinh vi. Nó bao gồm một buồng chân không siêu lạnh được đặt trong một nam châm siêu dẫn, bên trong chứa hai hệ thống điện cực: một để bắt giữ (Catching Trap) và một để lưu trữ (Storage Trap). Những thành phần này giúp giữ ổn định các hạt bằng cách ngăn ngừa mất năng lượng và duy trì môi trường chân không cực cao. Trong suốt hành trình kéo dài 4 giờ, thiết bị hoạt động hoàn toàn tự động mà không cần cấp điện từ bên ngoài.
Vận chuyển phản vật chất là một thách thức lớn vì nó sẽ ngay lập tức hủy diệt khi tiếp xúc với vật chất thông thường. Để tránh điều này, hệ thống BASE-STEP sử dụng các trường điện và từ để cô lập các hạt khỏi môi trường xung quanh. Thử nghiệm lần này chỉ dùng proton làm minh chứng, nhưng kết quả thành công cho thấy phản proton, dạng phản vật chất thực sự, cũng có thể được vận chuyển một cách an toàn nếu điều kiện chân không được kiểm soát nghiêm ngặt hơn.
Thành tựu này có tiềm năng mở ra kỷ nguyên mới cho việc nghiên cứu vật lý cơ bản. Việc có thể vận chuyển phản vật chất đến các phòng thí nghiệm có ít nhiễu sẽ cho phép các nhà khoa học đo đạc chính xác hơn những đặc tính như mômen từ và tỷ lệ khối lượng, điện tích của phản proton. Những nghiên cứu này rất quan trọng để kiểm nghiệm các giả thuyết trong Mô hình Chuẩn và giải mã câu hỏi lớn về lý do vì sao vũ trụ lại ưu ái vật chất hơn phản vật chất.
Trong thời gian tới, CERN có kế hoạch mở rộng ứng dụng các bẫy phản vật chất di động vào những dự án như PUMA, thí nghiệm nhằm nghiên cứu tương tác giữa phản proton và các hạt nhân lạ. Khả năng đưa phản vật chất đến nhiều nơi khác nhau một cách an toàn sẽ giúp các nhà khoa học thực hiện các phép đo tinh vi ở các môi trường tối ưu, từ đó khám phá thêm về bản chất cơ bản của vật chất và vũ trụ.
Nguồn: Nature, CERN, TechSpot, NDTV, The Guardian