Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN) đã thực hiện thành công chuyến vận chuyển phản vật chất đầu tiên trong lịch sử nhân loại. 92 phản proton được chuyển tải an toàn bằng xe tải trong khuôn viên Geneva, mở ra kỷ nguyên mới cho nghiên cứu vật lý cơ bản.
Trong một sự kiện khoa học mang tính lịch sử, CERN đã hoàn thành thành công thí nghiệm BASE-STEP – lần vận chuyển phản vật chất đầu tiên bằng phương tiện giao thông trên thế giới. Chiếc xe tải đặc biệt đã chở theo 92 phản proton, những hạt có thể coi là hiếm nhất và nguy hiểm nhất trong vũ trụ.
Chiếc xe chở 92 hạt phản vật chất ở nhiệt độ siêu lạnh
Phản vật chất được lưu trữ trong một hệ thống bẫy từ siêu lạnh Penning cực kỳ phức tạp, duy trì ở nhiệt độ 4 Kelvin tương đương -269.15°C. Toàn bộ thiết bị chứa có trọng lượng lên tới 850kg, đòi hỏi công nghệ bảo quản tiên tiến nhất hiện tại. Việc duy trì nhiệt độ cực thấp này là điều kiện bắt buộc để ngăn phản vật chất tiếp xúc với vật chất thông thường và gây ra phản ứng hủy diệt.
Chuyến hành trình thử nghiệm diễn ra trong 30 phút, với lộ trình dài 10km quanh khuôn viên CERN tại Geneva, Thụy Sĩ. Chiếc xe tải được gắn biển hiệu đặc biệt ‘Antimatter in Motion’ (Phản vật chất đang di chuyển) để cảnh báo về tính chất đặc biệt của hàng hóa. Đoàn xe được hộ tống nghiêm ngặt bởi một xe van màu vàng và xe hơi màu đỏ trang bị đèn cảnh báo, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho thí nghiệm.
Mục tiêu cuối cùng của dự án là vận chuyển phản vật chất từ CERN tới phòng thí nghiệm chính xác ở Düsseldorf, Đức – một chuyến đi dài khoảng 8 tiếng lái xe. Việc di chuyển phản vật chất ra khỏi môi trường sản xuất tại CERN sẽ cho phép các nhà khoa học thực hiện những phép đo chính xác hơn 100 đến 1.000 lần so với trước đây.
Bẫy từ siêu lạnh dùng để giữ các hạt phản photon
CERN hiện là địa điểm duy nhất trên thế giới có khả năng sản xuất, lưu trữ và nghiên cứu phản proton. Tổ chức này đã dành nhiều thập kỷ để phát triển công nghệ xử lý phản vật chất, từ việc tạo ra những hạt này trong máy gia tốc cho đến khả năng lưu trữ chúng trong thời gian dài. Việc thành công trong việc vận chuyển phản vật chất ra bên ngoài đánh dấu bước tiến quan trọng trong công nghệ này.
Thành tựu này mở ra những khả năng nghiên cứu mới về bất đối xứng giữa vật chất và phản vật chất – một trong những bí ẩn lớn nhất của vật lý hiện đại. Các nhà khoa học hy vọng rằng việc có thể nghiên cứu phản vật chất trong điều kiện tối ưu hơn sẽ giúp giải thích tại sao vũ trụ của chúng ta lại chỉ tồn tại chủ yếu vật chất thông thường.
Thí nghiệm BASE-STEP không chỉ là một kỳ tích kỹ thuật mà còn mở ra ‘kỷ nguyên mới’ trong nghiên cứu phản vật chất. Khả năng vận chuyển an toàn những hạt này sẽ cho phép cộng đồng khoa học toàn cầu tiếp cận với phản vật chất, từ đó có thể dẫn tới những khám phá đột phá về bản chất cơ bản của vũ trụ và lý giải tại sao vật chất lại chiến thắng phản vật chất trong lịch sử vũ trụ.
