Te ahunga whakamua i roto i te Whakawhitinga Antiproton  

He rite tonu te nui o te matū me te antimatter i hanga e Big Bang i te mea kua mate tetahi ki tetahi ka mahue he ao koretake. Heoi, i ora tonu te matū me te noho rangatira i te ao i te wa i ngaro atu ai te antimatter. Ko te whakaaro ko etahi rereke kaore i mohiotia i roto i nga ahuatanga taketake i waenga i nga matūriki me nga matūriki e rite ana te kawenga mo tenei. Ko nga inenga tino tika o nga ahuatanga taketake o nga antiprotons ka kaha ki te whakarangatira i te maarama ki te hangarite matū-antimatter. E hiahia ana ki te tuku antiprotons. I tenei wa, ko te CERN's Antiproton Decelerator (AD) anake te whare ka mahia, ka penapenahia nga antiprotons. Kaore e taea te whakahaere rangahau tino tika mo nga antiprotons tata ki te AD na te rerekee o te papa autō i hangaia e nga kaiwhakatere. No reira, he mea nui te kawe i nga antiprotons mai i tenei whare ki etahi atu taiwhanga. I tenei wa, kaore he hangarau e tika ana hei mahi pera. Ko te BASE-STEP he anga whakamua ki tenei huarahi. He taputapu ahua kiato i hangaia hei penapena me te kawe i nga antiprotons mai i te whare CERN ki nga taiwhanga i etahi atu waahi mo nga rangahau tino tika mo te antimatter. I te 24 Oketopa 2024, i whakahaerehia e BASE-STEP tetahi whakaaturanga hangarau angitu ma te whakamahi i nga iraoho kua mau hei tuunga mo nga antiprotons. I haria e ia he kapua 70 protons i te takiwa i runga taraka. Koinei te wa tuatahi mo te kawe i nga matūriki kua wetekina ki roto i te mahanga ka taea te whakamahi ano, me te waahi nui ki te hanga i tetahi ratonga tuku antiproton ki nga whakamatautau i etahi atu taiwhanga. Na etahi whakatikatika i roto i nga tikanga, kua whakamaheretia kia kawea nga antiprotons hei te tau 2025.  

I te timatanga, ko te Big Bang i whakaputa te nui o te matū me te antimatter. He rite tonu nga taonga e rua, he taurite nga utu, a ka huria o raatau taima autō.  

Ko te matū me te antimatter me tere te whakangaro ka mahue i te ao koretake engari kaore i puta. Ko te ao inaianei kei te tino rangatira e te matū i te wa kua ngaro te antimatter. Ko te whakaaro tenei he rerekee te maarama i waenga i nga matūriki taketake me o raatau matūriki e rite ana i ora ai te matū i te wa i whakakorehia te matūriki ka puta ki te hangarite matū-antimatter.  

E ai ki te hangarite CPT (Whi, Parity, me te Whakamuri Wā), he wahanga o te Tauira Paerewa o te ahupūngao matūriki, me rite nga ahuatanga taketake o nga matūriki me te rerekee tetahi wahi ki era o nga matūriki e rite ana. Ko nga inenga whakamatautau tino tika mo nga rereketanga i roto i nga ahuatanga taketake (pērā i te papatipu, te utu, te roanga o te ora, te taima autō ranei) o nga matūriki me o ratou matūriki e rite ana hei awhina ki te mohio ki te hangarite matū-antimatter. Koinei te horopaki o CERN's Paraona Te Whakamatau Hangarite Antibaryon (BASE).   

Kua hoahoatia te whakamatautau BASE ki te tirotiro i te Proton Antiproton Symmetry ma te whakahaere i nga inenga tino tika o nga taonga (penei i te wa autō roto) o nga antiproton me te tika hautanga kia rite ki te waahanga-ia-piriona. Ko te mahi e whai ake nei ko te whakatairite i enei inenga me nga uara e rite ana mo nga iraoho. Mo te taima autō o roto, ko te katoa o te mahi i runga i nga inenga o te auau Larmor me te auau cyclotron.     

I tenei wa, ko te CERN's Antiproton Decelerator (AD) anake te whare ka mahia, ka penapenahia nga antiprotons. Me ako enei antiprotons i konei i te whare o CERN engari na te rerekee o te mara autō i hangaia e te whakatere i te waahi ka aukati i te tika o nga inenga o nga taonga antiproton. No reira, he mea nui ki te kawe i nga antiproton i hangaia i AD ki nga taiwhanga i etahi atu waahi. Engari ehara i te mea ngawari ki te mahi i te patu i te mea ka tere te mate ina pa ana ki te matū. I tenei wa, kaore he hangarau pai hei kawe i nga antiprotons ki nga taiwhanga i etahi atu waahi mo nga kairangahau ki te whakahaere rangahau tino tika. BASE-STEP (Whakamātautau Hangarite i roto i nga Whakamātautau me nga antiprotons Kawe) he hikoi whakamua ki tenei huarahi.  

Ko te BASE-STEP he taputapu hangai ki te penapena me te kawe i nga antiprotons mai i te whare CERN ki nga taiwhanga i etahi atu waahi mo nga rangahau tino tika mo te antimatter. He kaupapa iti na BASE, tata ki te kotahi tana te taumaha, e rima nga wa iti ake i te whakamatautau BSE taketake.  

I te 24 Oketopa 2024, i whakahaerehia e BASE-STEP tetahi whakaaturanga hangarau angitu ma te whakamahi i nga iraoho kua mau hei tuunga mo nga antiprotons. I haria e ia he kapua 70 protons i te rohe i runga taraka. Koinei te wa tuatahi o te kawe matūriki marara ki roto i te mahanga ka taea te whakamahi ano, me tetahi kohatu takahanga nui ki te hanga i tetahi ratonga tuku antiproton ki nga whakamatautau i etahi atu taiwhanga. Ma te whakamahine i nga tikanga, ka whakamaherehia te kawe antiproton i te tau 2025.  

Ko te PUMA (antiProton Unstable Matter Annihilation) tetahi atu whakamatautau he rite te ahua engari he rereke te whainga. Pērā i te BASE-STEP, ko te PUMA he whakarite i te mahanga kawe hei nuku antiprotons mai i te whare antiproton Decelerator (AD) o CERN ki tana whare ISOLDE hei whakamahi ki te ako i nga ahuatanga ahupūngao karihi o waho.  

*** 

Tohutoro:  

1. CERN. Panui - Ko te whakamatautau BASE he mahi nui ki te antimatter kawe. Posted 25 Oketopa 2024. Kei te waatea i https://home.cern/news/news/experiments/base-experiment-takes-big-step-towards-portable-antimatter  

2. CERN. Ripoata Hoahoa Hangarau o BASE-STEP.  https://cds.cern.ch/record/2756508/files/SPSC-TDR-007.pdf 

3. Smorra C., et al 2023. BASE-STEP: He puna wai antiproton hei kawe mo nga rangahau taunekeneke taketake. Rev. Sci. Taonga. 94, 113201. 16 Noema 2023. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0155492 

4. Aumann, T., Bartmann, W., Boine-Frankenheim, O. et al. PUMA, antiProton unstable matter annihilation. Eur. Phys. J. A 58, 88 (2022). DOI: https://doi.org/10.1140/epja/s10050-022-00713-x 

*** 

Ngā tuhinga e hāngai ana 

• He aha te 'Matter' ka rangatira i te Ao, kaua ko te 'Antimatter'? In Quest of He aha te Ao Ao (18 Paenga-whāwhā 2020) 

• Te Whakakitenga i te Mea ngaro o te Matter-Antimatter Asymmetry o te Ao me nga Neutrino Oscillation Experiments (1 Mei 2020)  

• Ko nga matūriki colliders mo te ako mo te "Te ao moata rawa": Muon collider i whakaatu (31 Oketopa 2024)  

***