Сравнение протонов с антипротонами — один из самых многообещающих способов проверить CPT-инвариантность, фундаментальную симметрию физических законов при преобразованиях. Любое измеримое различие в их массе или магнитном моменте могло бы помочь объяснить, почему наблюдаемая Вселенная состоит в основном из материи, а не из антиматерии. Команда ученых из коллаборации BASE под руководством профессора Штефана Ульмера и доктора Кристиана Сморры уже достигла измерений магнитного момента протона и антипротона с точностью 0,3 и 1,6 частей на миллиард соответственно. Однако магнитный шум в ЦЕРНе ограничивает дальнейшее улучшение. По словам Сморры, перевозка антипротонов в более «тихие» лаборатории может дать как минимум 100-кратный прирост точности.
24 марта этого года ученые извлекли 92 антипротона из «Фабрики антиматерии» ЦЕРНа и загрузили их в BASE-STEP — транспортируемую криогенную ловушку Пеннинга весом почти 1 тонну. Затем аппарат провезли на грузовике по кампусу Мейрен в Швейцарии, преодолев около восьми километров. Поездка заняла около получаса. За это время из ловушки не пропала ни одна частица, пишет EurekAlert.
После перевозки команда более месяца продолжала наблюдать и управлять антипротонами, установив новый рекорд хранения антиматерии в открытой ловушке. Марсель Леонхардт из Дюссельдорфского университета и ведущий автор исследования особо отметил вакуумные характеристики: в течение всего периода хранения ловушка поддерживала давление более 2,2×10⁻¹⁸ миллибар, что намного превосходило целевой показатель в 1×10⁻¹⁶ мбар.
Как пишут исследователи, этот рекорд подтверждает, что «интерфейс ловушка–вакуум BASE-STEP может служить образцом для будущих аппаратов, позволяя работать месяцами и даже годами после доставки антипротонов».
Мартовская перевозка стала генеральной репетицией. Следующая цель коллаборации — сделать ловушку достаточно автономной для десятичасового путешествия из Женевы в высокоточную лабораторию, которую сейчас строят в Дюссельдорфе (Германия).
Международная группа физиков получила наиболее убедительное на 2026 год подтверждение нарушения одной из фундаментальных симметрий природы в поведении элементарных частиц. Ученым впервые удалось с высокой статистической достоверностью зарегистрировать нарушение CP-симметрии при распаде барионов.
