CERN: 92 antiprotonů přežilo převoz

Dne 24. března 2026 odpojili fyzici v CERNu zařízení o hmotnosti 850 kilogramů od laboratorních rozvodů, naložili je na nákladní vůz a asi půl hodiny s ním jezdili po areálu v Ženevě. Uvnitř vezlo 92 antiprotonů, zavěšených v elektrických a magnetických polích tak, aby se žádný z nich nedotkl povrchu. Po návratu a opětovném připojení zařízení přístroje nezaznamenaly ztrátu žádné částice. Tým pak se stejnými částicemi pracoval déle než měsíc. Šlo o první řízený silniční převoz uvězněné antihmoty a o zkoušku, na kterou se fyzici připravovali několik let.

Proč dávat antihmotu na nákladní vůz?

Antiproton je zrcadlovým protějškem protonu: má stejnou hmotnost, ale opačný náboj. Jakmile se dotkne běžné hmoty, obě částice anihilují. Do nádoby ho uložit nelze. Antiprotony lze udržet pouze v elektromagnetických polích a jediným zařízením, které je pro experimenty běžně vyrábí, je Antimatter Factory v CERNu.

To přináší praktický problém. CERN je rozsáhlý a vytížený urychlovačový komplex. Magnety a elektrické systémy v jeho okolí vytvářejí proměnlivá rušivá pole, zatímco experiment BASE potřebuje odečítat mimořádně slabé frekvenční signály. Hluk z okolí omezuje přesnost, s níž tým může porovnávat protony a antiprotony. Toto srovnání testuje jednu z nejhlubších symetrií fyziky: CPT symetrii, podle níž by částice a její antičástice měly mít shodnou hmotnost a stejně velké, ale opačně orientované magnetické vlastnosti.

Klidnější laboratoř odstíněná od hluku urychlovačů by umožnila přesnější měření. Sama by ale antiprotony vyrábět nedokázala. Řešením je přenosná past, kterou lze naplnit v CERNu, odvézt na klidnější místo a tam provádět měření. Zařízení určené k tomuto účelu se jmenuje BASE-STEP.

7,5 kilometru za 30 minut

Past kombinuje supravodivý magnet, který stáčí nabité částice do spirál, takže nemohou uniknout do stran, se soustavou elektrod nad sebou, jež na obou koncích vytvářejí elektrické bariéry. Antiprotony obíhají uvnitř této konstrukce a jsou v ní uzavřené bez fyzického kontaktu. Celé zařízení je ve vakuové komoře, v níž spolupráce uvedla horní mez zbytkového tlaku hluboko pod projektovanou hodnotou. Srážky s jednotlivými molekulami plynu jsou proto mimořádně vzácné.

Březnový převoz vedl přibližně 7,5 kilometru po areálu CERNu v Meyrinu. Výzkumníci odebrali 92 antiprotonů z Antimatter Factory a naplnili jimi otevřenou transportní past. Odpojili vnější napájení i kryogenní vedení, jeřábem přemístili nádobu na nákladní vůz a vyrazili. Po 30 minutách se vůz vrátil. Po opětovném připojení zařízení antiprotony stále zůstávaly uvnitř a tým je dokázal mít déle než měsíc pod kontrolou.

Během jízdy tým sledoval počet částic v pasti pomocí metody zvané detekce obrazového proudu: obíhající částice vyvolávají v elektrodách slabé elektrické signály, z nichž lze poznat, zda uvnitř ještě nějaké zůstávají, aniž by bylo nutné past otevřít (mediální materiály CERNu).

Delší cesta

Článek v časopise Nature, zveřejněný 16. září 2026, dokládá, že přenosná past zvládne odpojení, otřesy při jízdě i opětovné připojení bez zjistitelné ztráty antiprotonů. Před touto zkouškou nikdo neukázal, že je něco takového možné se skutečnou antihmotou, nikoli jen s běžnými částicemi.

Plánovaným cílem je specializovaná laboratoř na Heinrich Heine University Düsseldorf. Cesta by trvala osm až dvanáct hodin, tedy mnohonásobně déle než okruh po areálu. Spolupráce bude muset udržet autonomní systémy pasti v chodu po výrazně delší dobu a stále ještě prokázat, že lze částice na druhém konci vyjmout a zachytit v přijímací pasti. Otevřenou otázkou, oddělenou od samotné přepravní techniky, zůstává i to, zda klidnější laboratoř skutečně přinese přesnější měření.

Okruh u CERNu prokázal krátký a vratný převoz bez zjistitelné ztráty antiprotonů, po němž následovalo jejich další uchovávání a ovládání. Nepotvrdil však doručení do jiné laboratoře ani zlepšení přesnosti měření. Vědecký smysl celého projektu se ukáže až na konci delší trasy a delší jízdy.