Brangiausia Žemėje laikoma medžiaga nėra nei retas brangakmenis, nei sudėtingiausia žmonijos sukurta technologija. Šis titulas tenka antimaterijai – itin retai ir sudėtingai laboratorijose išgaunamai medžiagai, kurios vos vieno gramo teorinė vertė siekia apie 8,5 kvadrilijono eurų. Tokia suma maždaug 100 kartų viršija metinį viso pasaulio bendrąjį vidaus produktą.

Antimaterija – tarsi įprastos materijos veidrodinis atspindys

Antimaterija fizikiniu požiūriu gali būti apibūdinama kaip mus supančios įprastos materijos atitikmuo. Įprastos dalelės turi vadinamąsias antidaleles, kurių kai kurios savybės, pavyzdžiui, elektrinis krūvis, yra priešingos.

Susidūrus materijai ir antimaterijai, jos gali anihiliuoti – jų masė virsta energija. Būtent dėl šių savybių antimaterijos tyrimai yra svarbūs siekiant geriau suprasti fundamentalius Visatos veikimo principus.

Antimaterijos gamyba yra nepaprastai sudėtinga ir reikalauja specialios mokslinės infrastruktūros. Ji kuriama Europos branduolinių tyrimų organizacijai CERN priklausančioje Antimaterijos gamykloje. Tačiau čia pagaminama antimaterija nėra komercinė prekė – ji naudojama moksliniams eksperimentams.

Kodėl vienas gramas antimaterijos būtų toks brangus?

Milžinišką teorinę antimaterijos kainą lemia ne tik jos retumas, bet ir sudėtingas gamybos bei saugojimo procesas. Antidalelėms sukurti reikia didžiulės mokslinės infrastruktūros ir energijos, o gautą antimateriją būtina izoliuoti nuo įprastos materijos.

Dėl šios priežasties kalbos apie viso gramo antimaterijos gamybą iš esmės yra teorinės. Dabartiniuose eksperimentuose mokslininkai dirba su nepalyginamai mažesniais jos kiekiais.

Nepaisant to, antimaterijos tyrimai gali padėti atsakyti į vieną svarbiausių šiuolaikinės fizikos klausimų – kodėl stebimoje Visatoje dominuoja materija, nors pagal fundamentalius procesus ankstyvojoje Visatoje materijos ir antimaterijos santykis turėjo būti glaudžiai susijęs.

Vilnius subūrė šimtus dalelių fizikos mokslininkų

Lietuvos sostinėje surengtas didžiausias šalies istorijoje dalelių fizikos specialistų susitikimas. Į Vilnių atvyko šimtai mokslininkų iš įvairių pasaulio valstybių, dirbančių prie CERN vykdomo LHCb eksperimento.

LHCb yra vienas svarbiausių Didžiajame hadronų priešpriešinių srautų greitintuve vykdomų eksperimentų. Jo tyrimuose daug dėmesio skiriama materijos ir antimaterijos skirtumams bei fundamentalių dalelių savybėms.

LHCb detektorius – milžiniška požeminė laboratorija

CERN infrastruktūros pagrindą sudaro maždaug 27 kilometrų ilgio žiedinis tunelis, įrengtas apie 100 metrų po žeme. Jame veikiantis LHCb detektorius yra įspūdingų matmenų mokslinis įrenginys.

Detektorius sveria apie 5 600 tonų, jo ilgis siekia 21 metrą, aukštis – 10 metrų, o plotis – 13 metrų. Ši sistema leidžia mokslininkams itin tiksliai stebėti dalelių susidūrimus ir analizuoti jų metu susidarančius procesus.

„Tai svarbiausias metų susitikimas, kurio metu priimame svarbiausius sprendimus dėl mūsų ateities ir susipažįstame su įdomiausiais mūsų pasiekimais“, – apie Vilniuje vykusį renginį sakė eksperimento direktoriaus pavaduotoja dr. Paula Collins.

Antimaterijos tyrimai gali padėti geriau suprasti Visatą

Nors vieno gramo antimaterijos vertė skaičiuojama astronominėmis sumomis, jos reikšmė mokslui matuojama ne pinigais. CERN atliekami eksperimentai leidžia tyrėjams tikrinti fundamentalius fizikos dėsnius ir ieškoti paaiškinimo, kodėl šiandien matoma Visata yra sudaryta daugiausia iš materijos.

LHCb ir kitų CERN eksperimentų rezultatai gali suteikti naujų užuominų apie ankstyvosios Visatos raidą. Vilniuje susirinkusių mokslininkų darbas yra dalis šių tarptautinių pastangų suprasti vienus sudėtingiausių šiuolaikinės fizikos klausimų.