Ve filmu Andělé a démoni natočeném podle thrilleru Dana Browna s Tomem Hanksem v hlavní roli ukradnou teroristé antihmotu, aby s její pomocí vyhladili Vatikán. Ačkoliv se vědci chystají antihmotu přepravovat náklaďákem po Evropě, filmová situace naštěstí nastat nemůže.

Přepravované množství bude příliš malé na to, aby vyvolalo rozpoznatelnou explozi. Přesto si přeprava žádá pečlivou přípravu..

Hmota je v užším fyzikálním pojetí výrazem pro substanci, ze které jsou složeny fyzikální objekty. Klasická hmota neboli látka se skládá z molekul a atomů. V jádrech atomů se nacházejí protony a neutrony, v obalu pak elektrony.

Oproti tomu antihmota je druhem látky, který je složen z antičástic k běžným částicím, tedy z antiprotonů, antineutronů a antielektronů, kterým se říká pozitrony. Antihmota je nejdražším materiálem na Zemi, výroba jediného gramu by stála několik bilionů dolarů.

Vyrobit ji lze navíc pouze ve Velkém hadronovém urychlovači, který se nachází v podzemí mezi pohořím Jura ve Francii a Ženevským jezerem ve Švýcarsku, spadá pod Evropskou organizaci pro jaderný výzkum, známou jako CERN. Manipulace s antihmotou je velmi náročná, protože pokud se dostane do kontaktu s normální hmotou, dojde k tak zvané anihilaci neboli vzájemnému zničení a uvolní se silný výboj elektromagnetického záření.

Antihmotu je proto nutné skladovat pouze ve speciálních zařízeních, která pečlivě kombinují silná elektrická a magnetická pole.

Komplikovaná doprava antihmoty

Vědci by však antihmotu rádi přepravili do jiných zařízení nejen v rámci CERNu, ale například i do specializované izolované laboratoře na Univerzitě Heinricha Heineho v Düsseldorfu. Jakákoliv měření chování antihmoty jsou totiž silně ovlivněna vnějším elektromagnetickým rušením z elektronických přístrojů, ale například i mobilních telefonů.

A těch jsou laboratoře CERNu plné. „Přesunutím na nové místo můžeme provádět měření, která jsou 100krát přesnější a získat hlubší porozumění antiprotonům,“ vysvětluje profesor Stefan Ulmer, vědec z CERNU.

„Z dlouhodobého hlediska jej chceme být schopni přepravit do jakékoli laboratoře v Evropě,“ říká Christian Smorra, vedoucí dopravního projektu. K dosažení tohoto cíle postavili odborníci z CERNu přenosná zařízení obsahující supravodivé magnety, kryogenní chladicí systémy a vakuové komory, kde mohou být antiprotony zachyceny, čímž se zabrání kontaktu s normální hmotou, a přepravovány na sedmitunových nákladních automobilech.

Vědci se chtějí zaměřit na detailní studium vlastností antiprotonů a jejich porovnání s protony, aby mezi nimi odhalili skryté rozdíly.

Odpověď na otázku, jak vznikl vesmír?

Ty by jim pak měly pomoci pochopit, proč nás dnes obklopuje hmota a nikoliv antihmota. K vytvoření antiprotonů se v CERNu používá zařízení zvané Antiprotonový zpomalovač (Antiproton Decelerator). Jedná se o prstenec se silným elektromagnetickým polem, který usměrňuje a zachycuje tok antiprotonů vzniklých při srážkách vysoce energetických částic.

Postupně je také brzdí tak, aby je bylo možné zachytit a uchovat v nově navrženém přepravním zařízení. Vědci chtějí studovat antiprotony, základní částice antihmoty, protože doufají, že jim umožní vyřešit tajemství obestírající vznik vesmíru.

„Domníváme se, že Velký třesk vyprodukoval stejné množství hmoty i antihmoty,“ vysvětluje Ulmer. „Měly se navzájem vyhladit a zanechat vesmír tvořený jen elektromagnetickým zářením a ničím jiným,“ dodává vědec.

Ovšem vzhledem k tomu, že je vesmír plný galaxií, hvězd, planet i živých bytostí vytvořených z hmoty, je jasné, že tato představa musí být mylná. Existuje základní asymetrie, která upřednostnila hmotu před antihmotou a zabránila tomu, aby se vesmír stal pustou prázdnotou.

Barbara Maria Lataczová, vědkyně z CERNu, k tomu říká: „Snažíme se pochopit, proč existujeme.“ A doufají, že odpověď jim poskytne právě detailnější zkoumaní antiprotonů ve specializovaných laboratořích.

Více se dočtete v časopise 21. století číslo 3/2025, které vyšlo 13. února 2025.

Zdroj: The Guardian