Udało się przetransportować antymaterię ciężarówką! Eksperyment BASE w CERN zakończył się sukcesem

Antymateria to naturalnie występująca klasa cząstek, niemal identyczna ze zwykłą materią – z tą różnicą, że ładunek elektryczny i moment magnetyczny są odwrócone. Każda cząstka ma swoją „lustrzaną wersję”:

• elektron (–) → pozyton (+),
• proton (+) → antyproton (–),
• neutron → antyneutron .

Zgodnie z prawami fizyki Wielki Wybuch powinien wygenerować równe ilości materii i antymaterii. Te równe, lecz przeciwne cząstki szybko by się wzajemnie anihilowały, pozostawiając pusty Wszechświat. Tymczasem to, co nas otacza, składa się głównie z materii, a ta nierównowaga od dziesięcioleci zastanawia naukowców. Fizycy podejrzewają, że istnieją ukryte różnice, które mogą wyjaśniać, dlaczego materia przetrwała, a antymateria niemal całkowicie zniknęła.

Od pomysłu Diraca po eksperymenty w CERN

Samo istnienie antymaterii przewidział genialny fizyk i noblista Paul Dirac w swojej pracy opublikowanej w 1928 roku. Pierwsze antyprotony zaczęto wytwarzać w akceleratorach już w latach 50. XX wieku. W 1995 w CERN po raz pierwszy stworzono atomy antywodoru. Niemal wiek po artykule Diraca naukowcy potrafią nie tylko wytwarzać, ale też przechowywać antymaterię przez dłuższy czas. A jak się właśnie okazało – także ją transportować.

24 marca 2026 roku zapisze się w historii nauki jako wyjątkowo ważny moment. Właśnie wczoraj zespół naukowców eksperymentu BASE w CERN z powodzeniem przetransportował pułapkę zawierającą antyprotony przez teren laboratorium. W przenośnej, kriogenicznej pułapce Penninga znajdowała się chmura 92 antyprotonów. Po przewiezieniu pułapki urządzenie zostało z powodzeniem podłączone w innym laboratorium, a eksperyment kontynuowano.

Fabryka antymaterii

Dlaczego to takie ważne? Ponieważ antymateria ulega anihilacji przy kontakcie ze zwykłą materią, co powoduje, że bardzo trudno jest ją utrzymać. Do tej pory antymateria mogła być badana tylko w CERN, gdzie znajduje się jedyne na świecie laboratorium nazywane fabryką antymaterii. Fabryka ta to tak naprawdę kompleks urządzeń badawczych zdolnych wytwarzać antyprotony w procesie zderzania cząstek przy bardzo dużych energiach i spowalniać je, by mogły służyć naukowcom oraz nadawały się do przechowywania. Wyrażenie „fabryka” sugeruje ilości przemysłowe, jednak wytworzenie antymaterii jest bardzo trudne i kosztowne. Przy obecnej technologii wyprodukowanie jednego grama antymaterii zajęłoby miliony lat.

– Celem projektu BASE-STEP jest wychwytywanie antyprotonów i dostarczanie ich do wyspecjalizowanych europejskich laboratoriów, w tym do laboratorium Uniwersytetu Heinricha Heinego w Düsseldorfie, Uniwersytetu Leibniza w Hanowerze, a być może także do innych ośrodkaów zdolnych do prowadzenia bardzo precyzyjnych pomiarów antyprotonów, które nie są możliwe w fabryce antymaterii – wyjaśnia Christian Smorra, kierownik projektu BASE-STEP. – W zeszłym roku potwierdziliśmy wykonalność projektu na protonach, ale to, co osiągnęliśmy dziś z antyprotonami, jest prawdziwym kamieniem milowym – podkreśla naukowiec.

Eksperyment BASE-STEP jest na tyle mały, że można go załadować na ciężarówkę i przenieść przez standardowe drzwi laboratoryjne. Urządzenie jest również odporne na wstrząsy i drgania podczas transportu. Aparatura – obejmująca nadprzewodzący magnes, kriogeniczne chłodzenie ciekłym helem, rezerwy zasilania oraz komorę próżniową – więzi antycząstki za pomocą pól magnetycznych i elektrycznych. Całość waży tonę i jest znacznie bardziej kompaktowa niż inne istniejące systemy do badania antymaterii.

Popkultura o antymaterii

Gautier Hamel de Monchenault, dyrektor ds. badań i obliczeń CERN, podkreślił, że transport antymaterii jest pionierskim i wyjątkowo ambitnym projektem. – Gratuluję zespołowi BASE tego imponującego osiągnięcia. Znajdujemy się na początku ekscytującej drogi naukowej, która pozwoli nam jeszcze głębiej zrozumieć antymaterię – powiedział uczony.

Natomiast my dodajmy, że wytwarzana w CERN antymateria nie jest niebezpieczna i nie może być przekształcona w broń. Oczywiście Dan Brown w powieści „Anioły i demony” (i filmie na jej podstawie) wykorzystał pojemnik z antymaterią do stworzenia bomby, która miała wysadzić Watykan, a torpedy fotonowe statku Enterpise z uniwersum Star Treka wyposażone są głowice z antymaterii. Jednak przy współczesnej technologii wytworzenie takiej broni jest niemożliwe.

Przede wszystkim produkcja antymaterii jest niezwykle kosztowna. Szacunkowo jest to około 6 miliardów dolarów za każde 100 nanogramów. W dodatku wytwarzane ilości są bardzo małe. Innymi słowy, antymateria służy przede wszystkim nauce i poznaniu tajemnic Wszechświata.

Źródło: CERN

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.