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CERN科学家提出新反物质装置 可安全携带易挥发物质至新设施中

2020-11-05 17:15:09 来源 : TechWeb

据外媒报道,反物质是一种难以储存和运输的物质,这主要是因为它有摧毁任何你试图放入其容器的习惯。现在,欧洲核子研究中心(CERN)合作基地的研究人员提出了一种新的反物质装置,它可以安全携带易挥发物质到新的设施中,而这可能有助于科学家们解开宇宙中一些最基本的奥秘。

从植物到行星、从动物到整个星系再到我们人类,一切都是由普通物质组成的。反物质有点像普通物质的邪恶双胞胎--每一个反物质粒子都携带着相反的电荷,这意味着如果两者相遇,它们就会在能量爆发中湮灭对方。自然地,这使得反物质很难处理。那么如何储存或运输一种会摧毁其所放置任何东西的物质呢?

CERN的反物质减速器(AD)是地球上为数不多的容易制造反物质的地方之一,但由于强烈的磁干扰,它不是研究反物质的理想地点。这就是运输问题的症结所在。

BASE合作组织现在设计出了一种名为BASE-STEP的新设备,它可以帮助科学家将反物质转移到其他设施中。该系统的关键是所谓的彭宁离子阱,它利用电场和磁场使反质子悬浮在容器壁上。由于空气中有原子,所以装置需要储存在真空中。BASE-STEP由两个彭宁离子阱组成--一个用来接收和释放反质子,另一个则作为存储库。

彭宁离子阱已经在反物质设备中使用,CERN此前的研究显示,它们可以存储超400天的反质子,这比2011年创下的16分钟的记录有了巨大的进步。但团队面临的真正挑战是如何让这些设备便携化。

为了做到这一点,BASE-STEP的陷阱将被储存在1-Tesla超导磁铁的中心,这将能在运输过程中防止因颠簸和颠簸而产生的干扰。另外它还将有一个液氦缓冲器,它可以让系统在不需要任何电力的情况下保持数小时的冷却状态。整个装置尺寸为1.9 x 1.6 x 0.8米,重量则不到1000公斤。

研究反物质可以帮助回答物理学中一些大问题,包括为什么我们所知道的宇宙在数十亿年前没有被摧毁。根据大爆炸理论,物质和反物质的产生应该是等量的,而今天显然存在着有利于物质的不平衡。那么是什么导致了这种让我们得以存在的不平衡呢?相反的电荷不足以解释这种差异,所以科学家们正在研究物质和反物质之间的其他潜在差异。然而要做到这一点,更多的科学家需要在更多的设备中接触到神秘的反物质。

据悉,该设备的第一批组件已经开始开发,基础团队称将在2022年能准备就绪。

关键词:新反物质装

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