Мобильная ловушка для перемещения антиматерии между исследовательскими лабораториями

11.11.2020

Известно, что антиматерия - это субстанция, хранение и транспортировка которой сопряжены со многими трудностями из-за того, что она, эта антиматерия, сразу же стремится уничтожить материал контейнера, в который ее пытаются поместить. И недавно ученые группы BASE Европейской организации ядерных исследований CERN нашли способ безопасного перемещения антиматерии к научным инструментам в других лабораториях, где при ее помощи ученые будут пытаться "вскрыть" некоторые из фундаментальных тайн нашей Вселенной.

Установка Antimatter Decelerator (AD) является одним из немногих мест на Земле, где производится антиматерия. Однако специфика работы этой установки, в частности, используемые в ней сильнейшие магнитные поля, делают место ее расположения совсем неподходящим для проведения других экспериментов. И тут же встает проблема с транспортировкой антиматерии в другие места, более подходящие для проведения исследований.

Ученые группы BASE уже завершили проектирование мобильной ловушки, которая получила название BASE-STEP. В основе этой установки лежит принцип всем известной ловушки Пеннинга, в которой антипротоны удерживаются от контакта со стенами контейнера при помощи электрических и магнитных полей. Более того, в установке BASE-STEP используются две независимые ловушки Пеннинга, одна - для приема и выпуска антиматерии, а вторая - для ее длительного хранения в условиях глубокого вакуума.

Ученые CERN уже некоторое время используют новые модернизированные ловушки Пеннинга, которые способны хранить антипротоны на протяжении 400 суток. Для сравнения отметим, что аналогичные ловушки, использовавшиеся еще в 2011 году, обеспечивали время хранения антиматерии не более 16 минут. И большой проблемой, с которой довелось столкнуться ученым BASE, стала миниатюризация имеющихся ловушек с сохранением их свойств, т.е. без потерь во времени хранения антивещества.

Обе ловушки установки BASE-STEP находятся внутри сверхпроводящей обмотки магнита, вырабатывающего поле, силой в 1 Тесла. Это сильное магнитное поле предотвращает контакт антиматерии со стенками ловушек при ударах и толчках, неизбежно возникающих при транспортировке. Для поддержания криогенной температуры внутри ловушки и в обмотках магнита используется жидкий гелий, которого имеется запас, достаточный для нескольких часов хранения антиматерии. Размеры ловушки BASE-STEP составляют 1,9 х 1,6 х 0,8 м, а ее вес не превышает 1000 килограмм.

Как надеются ученые, исследования антивещества, облегченные и ускоренные за счет возможности его транспортировки, позволят, в конце концов, найти ответ на один из самых важных фундаментальных вопросов физики. Этот вопрос заключается в следующем - согласно имеющейся теории во время Большого Взрыва возникло равное количество материи и антиматерии. Сегодня же в доступной части окружающей нас Вселенной мы наблюдаем только обычную материю. Так что же именно привело к возникновению такого дисбаланса, и куда делась практически вся антиматерия?

<< Назад: Процессор на базе двумерного полупроводника 11.11.2020

>> Вперед: Искусственный бургер McPlant 10.11.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Добыча полезных ископаемых из астероидов 01.10.2020 Частная китайская космическая компания Origin Space объявила о подготовке к запуску первого в истории этой страны космического аппарата для добычи полезных ресурсов за пределами Земли. Небольшой роботизированный зонд, получивший название NEO-1, будет выведен на околоземную орбиту в ноябре этого года. NEO-1 - не добывающий аппарат. Его вес составляет всего 30 килограммов и его основной задачей будет космическая разведка. Однако следующий зонд, который планируется запустить через пару лет, скорее всего, уже будет полноценным космическим шахтером. Роботизированный зонд NEO-1 планируется вывести на солнечно-синхронную орбиту, на высоту около 500 километров над поверхностью Земли. Его целью станут астероиды. "Задача состоит в том, чтобы отработать все аспекты охоты на малые космические тела: научиться обнаруживать астероиды, выполнять маневры для стыковки, управлять группами кораблей-перехватчиков", - прокомментировал соучредитель компании Origin Space Ю Тяньхун (Yu Tianhong). Запуск аппарата в качестве второй полезной нагрузки будет осуществляться с помощью китайской ракеты-носителя серии Long March ("Великий поход"). В 2021 году Китай также планирует провести запуск орбитального телескопа Yuanwang-1. Фактически он станет конкурентом NEO-1. Его прозвали "Маленьким Хабблом", так как одна из его задач будет заключаться в поиске астероидов, которые могут как представлять опасность для Земли, так и являться потенциальными источниками ценных ресурсов. В конце 2021-го или начале 2022-го года компания собирается запустить роботизированный зонд NEO-2. В настоящий момент он находится в разработке, поэтому детали он нем пока неизвестны. Однако компания указывает, что в рамках следующей миссии запланирована посадка на поверхность Луны.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025