Nosisz w kieszeni detektor anihilacji antymaterii. Niezwykłe odkrycie polskich naukowców
Co łączy smartfony z antymaterią? Naukowcy z CERN wykorzystali matryce CMOS, w którą zaopatrzone są telefony, jako detektory cząstek. Czy to niepozorne działanie przybliży nas do zrozumienia procesu anihilacji antymaterii?
Urządzenia znajdujące się w CERN. mat. poglądowy
Jak podaje serwis Nauka w Polsce, zespół AEgIS z CERN, w skład którego wchodzą polscy fizycy, odkrył, że przerobione matryce CMOS z aparatów smartfonów mogą skutecznie wykrywać anihilację antymaterii. To rozwiązanie jest proste i tanie, a w dodatku sprawdza się lepiej niż tradycyjne detektory cząstek. Projekt AEgIS bada wpływ grawitacji na antymaterię, porównując zachowanie atomów antywodoru z wodorem. Różnice w zachowaniu mogą dostarczyć cennych informacji o budowie wszechświata.
CERN, czyli Europejska Organizacja Badań Jądrowych, to jedno z największych i najważniejszych laboratoriów naukowych na świecie, zajmujące się badaniem struktury materii i fundamentalnych sił rządzących Wszechświatem. Znajdujący się na pograniczu Szwajcarii i Francji ośrodek zasłynął z budowy Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) — największego akceleratora cząstek, który pozwala naukowcom na symulowanie warunków panujących tuż po Wielkim Wybuchu.
Nowa technologia w detekcji cząstek
Jak się okazuje, większość z nas w kieszeni nosi przyrząd, który może wykrywać proces anihilacji antymaterii. Matryca CMOS powszechnie występuje w aparatach smartfonów, a po niewielkich modyfikacjach może służyć jako detektor cząstek. Dzięki lepszej rozdzielczości niż standardowe detektory krzemowe, może rejestrować zdarzenia z większą dokładnością niż specjalistyczny sprzęt.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Bliskość i bezpieczeństwo - czas epokowych zmian? - Historie Jutra napędza PLAY #6
Zespół badaczy AEgIS zbudował unikatowy detektor, który jest tysiące razy tańszy niż produkowane specjalnie do takich badań detektory krzemowe. W dodatku nasz detektor ma znacznie lepszą rozdzielczość i umożliwia analizowanie zderzeń cząstek na żywo
Praktyczne zastosowanie matryc CMOS
Matryce CMOS, mimo że nie są produkowane z myślą o detekcji, po odpowiednich modyfikacjach mogą być używane w tych wyjątkowych pomiarach. Naukowcy usunęli mikrosoczewki, aby odsłonić element światłoczuły, co pozwala na rejestrację śladów cząstek. Jak podaje PAP, w dotychczasowych detektorach pojedynczy piksel ma rozmiar około 30 mikrometrów. Natomiast w matrycy CMOS taki piksel jest mniejszy niż 1 mikrometr. Dzięki temu możliwe będzie rejestrowanie zdarzeń z jeszcze większą precyzją.
Żeby mieć w smartfonach coraz lepsze aparaty fotograficzne, potrzebne są coraz lepsze matryce. Istnieje więc już dobrze znana technologia wytwarzania układów światłoczułych, które mają maleńkie piksele, są oparte na krzemie, a w dodatku są miniaturowe, bo mieszczą się w obudowie telefonu
Czym jest anihilacja antymaterii?
Anihilacja antymaterii to proces fizyczny, w którym cząstka materii spotyka swoją antycząstkę - mającą tę samą masę, ale przeciwny ładunek. Kolizja prowadzi do ich całkowitego zniszczenia i zamiany masy w energię. Najczęściej obserwowanym przykładem jest spotkanie elektronu z pozytonem (antyelektronem), które skutkuje emisją fotonów gamma. Anihilacja odgrywa ważną rolę m.in. w badaniach nad kosmologią, fizyką cząstek oraz w zastosowaniach technologicznych, takich jak pozytonowa tomografia emisyjna (PET) w medycynie.
