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日期: 2026-04-16 | 來源: 果殼 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
CERN擁有全世界唯壹的反質子減速器,可以用於捕獲反質子丨CERN
雖然沒有危險,但也不意味著科學家們就能掉以輕心:CERN 的“反物質工廠”是全世界唯壹能生產低能反質子並儲存它們的地方。這些反質子是科學家耗時數年、耗資巨額才捕獲到的“宇宙孤品”,也是極為脆弱的“無價之寶”。稍有不慎,它們就可能在與物質的碰撞中“煙消雲散”。
保護反物質的“特種集裝箱”
要把這些“壹碰就炸”的粒子帶上公路,傳統的罐子顯然不行。為了“護送”反物質安全上路,科學家研發了壹套名為BASE-STEP的頂級“集裝箱”。
BASE-STEP可移動捕集系統丨CERN
這台機器本質上是壹個移動的“彭寧離子阱(Penning Trap)”。它就像壹個“沒有牆壁的隱形籠子”,用磁場和電場這兩股看不見的力量,把帶電粒子(比如反質子)懸浮在真空的中央。
壹種彭寧阱的結構示意圖,標示電力線和磁力線丨維基百科
為了保證反物質在運輸途中不“碰壁”,集裝箱內部裝備了物理學界的“頂級配置”:
極低溫的容器內部被抽成了極高的真空,這才能確保反質子不會撞上任何殘余的空氣分子。然後,科學家利用強大的超導磁場,在容器中織成了壹張無形的“網”,將反質子死死地“鎖”在中心。
在卡車上,他們還配備了巨大的電池組和監控電腦。即使斷開實驗室電源,這套系統也能自主堅持運行5小時,為反物質的安全上路提供了保障。
“替身”演練:3.72公裡的完美試跑
其實,在正式運送反物質之前,科學家們在去年5月已經進行了壹場完美的“演習”,並將結果發表在頂級期刊Nature(《自然》)上。
這次演習的“貨物”不是反質子,而是它的“雙胞胎兄弟”——質子。雖然質子不會和普通物質湮滅,但它們同樣帶電,可以用來測試這個“特種集裝箱”在公路行駛中的穩定性。
卡車載著105個質子,以峰值42.2公裡/小時的速度在CERN園區內行駛了3.72公裡。期間經歷了吊車起吊、拖車轉運和卡車顛簸,最大加速度達到了7.7 m/s2。
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