Aktuální číslo:

2020/3

Téma měsíce:

Bod zlomu

LEAR (Low Energy Antiproton Ring)

 |  5. 1. 1994
 |  Vesmír 73, 54, 1994/1

Do našeho povědomí o fyzicích zabývajících se elementárními částicemi již vešlo, že usilují o to, postavit urychlovače částic na co nejvyšší energie. Zabývají se však také procesem opačným, tj. zpomalením antiprotonů, které vznikají ve srážkách relativistických protonů s terčíkem. LEAR je akronym pro prstenec, který v CERN produkuje již od r. 1984 antiprotony nízkých energií (to jsou dnes pro fyziky už i energie kolem 1 milionu elektronvoltů).

V dokonalém vakuu by antiproton měl vydržet přesně stejně dlouho jako proton, tj. nejméně 1032 let, což je experimentálně stanovená spodní mez doby života protonu. Ve velmi dobrém vakuu dosaženém aparaturami v CERN udrželi fyzikové antiprotony po několik měsíců v elektromagnetických pastích. Nicméně to, co fyzikové shledali zajímavým, bylo nějakých 15 mikrosekund na konci života zpomalených antiprotonů.

Atomové jádro je tak nepatrné, že i tyto zpomalené antiprotony se do něj trefí jen vzácně. Ztrácejí dál svoji energii elektromagnetickými interakcemi s prostředím a když se jejich energie dostane do oblasti 10 eV, dochází k dramatickým změnám. Záporně nabitý antiproton může spolu s atomovým jádrem vytvořit vázaný stav (jazykoví puristé si mohou lámat hlavu názvem pro tento útvar: v případě, že takovýto útvar vytvoří např. záporně nabitý mezon m, mluvíme o exotických atomech; antiproton je však rovněž atomové jádro a vázaný stav dvou atomových jader je útvar známý jako molekula, angličtina si vypomohla příšernou složeninou "atomcule"). Jakmile je jednou antiproton vázaný, je obtížné jej opět uvolnit. Kaskádou z vysokých stavů na nízké se dostane do dosahu silných sil atomového jádra a dojde k anihilaci. Fyzikové dovedou spočítat čas, jak dlouho by to mělo trvat od zachycení antiprotonu do jeho anihilace v jádře. Roku 1991  M. Iwasaki se spolupracovníky v japonské laboratoři KEK zjistili, že anihilace některých antiprotonů v tekutém heliu byla opožděna o nějakých 15 mikrosekund. V protoniu (vázaném stavu protonu a antiprotonu) nic podobného nebylo pozorováno. Na zařízení LEAR v CERN byl tento experiment potvrzen tentokrát s plynným heliovým terčíkem. Pro fyziku je tento jev významný mj. proto, že běžné formule tento jev nepopisují. Týká se to 3,3 % antiprotonů. Ty ostatní anihilují během 100 nanosekund.

Europhys. News 24, 172-174, 1993

RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Ivan Boháček

Mgr. Ivan Boháček (*1946) absolvoval Matematicko-fyzikální fakultu UK v Praze. Do roku 1977 se zabýval v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského molekulovou spektroskopií, do roku 1985 detektory ionizujících částic v pevné fázi v Ústavu pro výzkum, výrobu a využití radioizotopů. Spolu s Z. Pincem a F. Běhounkem je autorem knihy o fyzice a fyzicích Newton by se divil (Albatros, Praha 1975), a se Z. Pincem pak napsali ještě knihu o chemii Elixíry života a smrti (Albatros, Praha 1976). Ve Vesmíru působí od r. 1985.
Boháček Ivan

Doporučujeme

(Korona)virus je virus, je virus, je virus...

(Korona)virus je virus, je virus, je virus...

Libor Grubhoffer  |  31. 3. 2020
Vypůjčil jsem si odpověď francouzského mikrobiologa André Lwoffa na otázku, co je to virus. André Lwoff (1902-1994), Nositel Nobelovy ceny za...
Dívčí tajemství a globální pandemie

Dívčí tajemství a globální pandemie

David Storch  |  29. 3. 2020
Všichni to známe. Dívky mají vážná tajemství, které nikdy nikomu neprozradí. Tedy snad jen své nejlepší kamarádce, to je ale v pořádku, poněvadž...
Život není jako dřív. A dlouho nebude

Život není jako dřív. A dlouho nebude

Pavel Plevka  |  27. 3. 2020
Kontrolované provedení populace infekcí SARS-CoV-2 tak, aby nebyl zahlcen náš zdravotní systém, bude trvat několik let, během kterých bude třeba...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné