【世界初】反物質をトラックで輸送することに成功

“触れたら終わり”の荷物

私たちの体や地球、星や宇宙に存在する普通の物質は、「陽子」「中性子」「電子」という粒子でできています。

このうち「陽子」はプラスの電気、電子はマイナスの電気を帯びています。

しかしこの宇宙には、それぞれに対応する反粒子としての反物質が存在します。

たとえば陽子の反対にあたる反陽子はマイナスの電気を持つことが知られています。

反陽子の何が難しいかというと、これが通常の物質に触れた瞬間、お互いを打ち消し合って「消滅」してしまうことです。

そのため、反陽子を実験に使うためには、絶対に普通の物質に触れさせることができません。

そこでCERNの実験チームは「可搬型反陽子トラップ（BASE-STEP）」を開発しました。

この装置の中心部には電磁場で反陽子を閉じ込めるトラップがあり、そのまわりを超高真空の真空槽、液体ヘリウムで冷やす低温機構、電源の予備系、超伝導磁石が取り囲みます。

2021年の設計資料によれば、この装置の大きさはおよそ長さ2メートル、幅0.9メートル、高さ1.85メートル、重さは1トン未満とされています。

これまでにも反陽子を実験室内の巨大な装置で保持することは可能でしたが、今回はその装置を可搬化のために大幅に再設計し、トラックに積めるサイズにまで小型化すると同時に、輸送時の振動にも耐えられるように改良が行われました。

実験では、この装置の中に反陽子92個を閉じ込め、まずそれを慎重に研究施設の実験設備から切り離してトラックに積み込みました。

その後、ゆっくりと施設の敷地内を走行させ、輸送後に装置を確認しました。

結果、輸送後も反陽子が保持され、実験継続が確認されました。

これは、つまりBASE-STEPという装置が「反物質を保持したままトラック輸送できる」という役割をしっかりと果たせることを世界で初めて示した、重要な成果なのです。