Antimateriál – tato tajemná substance vesmíru podněcuje fantazii a zároveň vyvolává obavy u mnoha lidí. Nyní by měla být poprvé přepravena po silnici. Nic podobného se dosud nikdy neuskutečnilo.
V úterý (24. března) by měly být na silnici přepraveny antihmotové částice, aby se prokázalo, že je taková přeprava vůbec možná a že částice se při ní neztratí. „Vstupujeme do zcela nového území,“ vysvětlují fyzikové Stefan Ulmer a Christian Smorra z univerzity v Düsseldorfu, kteří zkoumají základy vesmíru v evropském centru pro jaderný výzkum CERN v Ženevě. „Nikdy předtím se nic takového neuskutečnilo.“
Na cestu by mělo vyrazit 100 až 1000 antiprotónů, a to na vzdálenost pěti kilometrů, pouze na území CERNu. Pokud test uspěje, mělo by být materiál později přepraveno kamionem do laboratoří v Düsseldorfu, Hannoveru a Heidelberg. Jeho význam by byl obrovský: CERN je jediné místo na světě, kde mohou být antiprotóny uchovávány.
„Pokud se podaří přepravovat částice antimateriálu a zkoumat je nezávisle na místě, kde jsou vyráběny, otevře to zcela nové možnosti výzkumu,“ říká Ulrich Husemann, ředitel částicové fyziky výzkumného střediska Desy v Hamburku, jenž se na experimentu nepodílí. Cílem je lépe porozumět základům vesmíru a naší existence.
Dystopické vize amerického autora
Americký autor Dan Brown ve svém bestselleru „Illuminati“ a Hollywood vytvořili hororové vize antimateriálu, které vyvolaly obavy u mnoha lidí. Brown nastínil závod s časem, aby zabránil bombě z antimateriálu – vyrobené v CERNu – která měla vyhodit do vzduchu Vatikán.
Co Brown ve své fantazii vytvořil, není podle odborníků ve skutečnosti možné: S aktuální technologií by výroba potřebných 0,5 gramů antimateriálu, což by odpovídalo výbuchu atomové bomby v Hirošimě, trvala 75 miliard let, jak uvádí Ulmer.
Připravovaná přeprava se týká množství, které má před sebou 24 nul. „Fantazie o nebezpečích, jako jsou produkovány ve filmech Hollywoodu, nejsou vědecky podloženy,“ říká Husemann.
Nejdražší materiál na světě
Od roku 1986 je v CERNu možné – kde je simulován velký třesk, tedy začátek vesmíru – zpomalit produkované částice antimateriálu, aby je bylo možné uchovávat. Energetické nároky činí antimateriál nejdražším materiálem na světě, a proto jsou vyráběny pouze minimální množství. Ulmer odhaduje, že gram antiprotónů by stál několik billiardů dolarů. Pro přesná měření v částicových pasti je zapotřebí pouze několik částic. „Za jeden rok měřicího času jsme spotřebovali pouze tři antiprotóny,“ říká Ulmer.
Antimateriál může být pro mnoho lidí zastrašující především proto, že se jedná o jakousi zrcadlovou verzi materiálu: při kontaktu se vzájemně ničí. „Když se antiprotón setká s protónem, nic nezůstává, rozprsknou se na záblesky světla,“ vysvětluje Ulmer. Z protónů, z materiálu obecně, se skládají lidé i celé univerzum. Není antimateriál obrovským nebezpečím?
Jak podotýká Ulmer, v univerzu sice existují antihmotové částice, ale jsou extrémně vzácné. Proč je zde obrovský přebytek materiálu, je jedním z největších otázek částicové fyziky. Podle dosavadních fyzikálních znalostí mělo při velkém třesku vzniknout stejně tolik hmoty jako antimateriálu. Proč se všechno nerozpadlo na záblesky světla? „Naše existence je v rozporu se standardním modelem částicové fyziky,“ říká Ulmer.
Tajemství chtějí fyzikové vyřešit. Jsou hmota a antimateriál, kromě opačného náboje, skutečně identické? Dosavadní měřicí techniky nenašly žádný rozdíl. Proto nyní vznikají laboratoře, které dokáží měřit tisíckrát přesněji než v CERNu, kde urychlovače částic vytvářejí vysoké fluktuace magnetického pole, které narušují měření.
Žádné nebezpečí pro lidi
Při přepravě vyvinuli Smorra, Ulmer a jejich tým jakýsi elektromagnetický kontejner, nazývaný Penningova past. „Past vypadá jako hromada prstenců,“ vysvětluje Smorra. Vnitřní průměr je asi jeden centimetr a délka přibližně tři centimetry. Doplňuje ji supravodivý magnet, ve kterém částice při minus 268 stupních K kmitají ve vysoce vakuu. Celková hmotnost kontejneru je přibližně 800 kilogramů – k přepravě je tedy zapotřebí nákladní automobil.
Fyzikové mohou pomocí přístrojů živě sledovat, zda jsou částice během jízdy stále v Penningově pasti. Nevhodné by bylo, kdyby došlo ke kolizi nebo hlubokému výmolu: při příliš silných kmitáních by se částice mohly uvolnit. Podle odborníků by to však nepředstavovalo hrozbu pro okolí.
Vzájemné ničení hmoty a antimateriálu by v tak minimálním rozsahu probíhalo, že by to bylo stěží měřitelné, natož viditelné, vysvětluje Ulmer. Husemann zdůrazňuje: „Z této přepravy s minimálním množstvím částic antimateriálu nevzniká žádné nebezpečí pro lidi na silnici.“
Pokud vše proběhne hladce, měla by prvotní přeprava po dálnici z Ženevy do Düsseldorfu – přibližně 780 kilometrů – proběhnout kolem roku 2029.
