بگ بينگ هڪ جيتري مقدار ۾ مادو ۽ ضد مادي پيدا ڪيو جن کي هڪ ٻئي کي ختم ڪرڻ گهرجي ها ته هڪ خالي ڪائنات ڇڏي وڃي. بهرحال، مادو زنده رهيو ۽ ڪائنات تي غالب رهيو جڏهن ته ضد مادو غائب ٿي ويو. اهو سوچي ٿو ته ذرڙن ۽ ملندڙ اينٽي ذرڙن جي وچ ۾ بنيادي خاصيتن ۾ ڪجهه نامعلوم فرق ان لاءِ ذميوار هوندا. اينٽي پروٽونز جي بنيادي خاصيتن جي اعليٰ درستي واري ماپن ۾ مادو-اِنٽيميٽر جي غير برابري جي سمجھ کي بهتر بنائڻ جي صلاحيت آهي. ان کي اينٽي پروٽون جي فراهمي جي ضرورت آهي. في الحال، CERN جو Antiproton Decelerator (AD) واحد سهولت آهي جتي اينٽي پروٽون پيدا ۽ ذخيرو ٿيل آهن. AD جي ويجهو اينٽي پروٽونز جو اعليٰ درستي وارو مطالعو ڪرڻ ممڪن نه آهي مقناطيسي فيلڊ جي ڦيرڦار جي ڪري تيز رفتاري ذريعي پيدا ٿيل. ان ڪري، هن سهولت مان اينٽي پروٽونز کي ٻين ليبارٽرين ڏانهن منتقل ڪرڻ لازمي آهي. في الحال، ائين ڪرڻ لاء ڪو مناسب ٽيڪنالاجي نه آهي. BASE-STEP هن هدايت ۾ هڪ قدم اڳتي آهي. اهو هڪ نسبتاً ڪمپيڪٽ ڊيوائس آهي جيڪو اينٽي پروٽونز کي ذخيرو ڪرڻ ۽ منتقل ڪرڻ لاءِ ٺهيل آهي CERN جي سهولت کان ٻين هنڌن تي ليبارٽرين تائين اينٽي ميٽر جي اعليٰ درستي واري مطالعي لاءِ. 24 آڪٽوبر 2024 تي، BASE-STEP هڪ ڪامياب ٽيڪنالوجي جو مظاهرو ڪيو جنهن ۾ ڦاٿل پروٽون استعمال ڪيا ويا اينٽي پروٽونز لاءِ اسٽينڊ ان جي طور تي. اهو هڪ ٽرڪ ۾ مقامي طور تي 70 پروٽينن جو ڪڪر منتقل ڪيو. اهو پهريون مثال هو ته ٿلهي ذرڙن کي ٻيهر استعمال ۾ آڻي سگهجي ٿو ۽ ٻين ليبارٽرين ۾ تجربن لاءِ اينٽي پروٽون ڊيليوري سروس ٺاهڻ جي طرف هڪ اهم قدم آهي. طريقيڪار ۾ ڪجهه سڌارن سان، اينٽي پروٽونز کي 2025 ۾ منتقل ڪرڻ جي منصوبابندي ڪئي وئي آهي.
شروعات ۾، بگ بينگ مادي ۽ ضد مادي جي برابر مقدار پيدا ڪئي. ٻئي ملڪيتن ۾ هڪجهڙا آهن، بس اهي آهن ته اهي مخالف چارج آهن، ۽ انهن جي مقناطيسي لمحن کي رد ڪيو ويو آهي.
مادو ۽ ضد مادي کي جلدي ختم ٿيڻ گهرجي ها ته هڪ خالي ڪائنات ڇڏي وڃي ها پر ائين نه ٿيو. ڪائنات هاڻي مڪمل طور تي مادي جي غلبي ۾ آهي جڏهن ته antimatter غائب ٿي چڪو آهي. اهو خيال آهي ته بنيادي ذرڙن ۽ انهن سان لاڳاپيل اينٽي ذرڙن جي وچ ۾ ڪجهه اڻڄاتل فرق آهي، جيڪو شايد مادي جي بقا جو سبب بڻيل هجي جڏهن ته ضد مادي کي ختم ڪيو ويو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ ماد-اٽي-ميٽر جي عدم توازن پيدا ٿئي ٿي.
سي پي ٽي (چارج، برابري، ۽ وقت جي الٽ) جي توازن جي مطابق، جيڪو پارٽيڪل فزڪس جي معياري ماڊل جو حصو آهي، ذرات جون بنيادي خاصيتون انهن جي لاڳاپيل اينٽي پارٽيڪلز جي برابر ۽ جزوي طور تي مخالف هجڻ گهرجن. ذرات ۽ انهن جي لاڳاپيل اينٽي پارٽيڪلز جي بنيادي خاصيتن (جهڙوڪ ماس، چارج، زندگي يا مقناطيسي لمحن) ۾ فرق جي اعليٰ درستگي واري تجرباتي ماپون مادي-اينٽي ميٽر اسميٽري کي سمجهڻ ۾ مددگار ثابت ٿي سگهن ٿيون. هي CERN جي بيريون اينٽي بيريون سمميٽري تجربي (BASE) جو تناظر آهي.
BASE تجربو ٺاهيو ويو آهي پروٽون اينٽي پروٽون سميٽري جي جاچ ڪرڻ لاءِ انٽي پروٽون جي خاصيتن جي اعليٰ درستي ماپن (جهڙوڪ اندروني مقناطيسي لمحو) کي جزوي درستگي سان پارٽ في بلين جي ترتيب سان. ايندڙ قدم انهن ماپن جو مقابلو آهي پروٽان لاءِ لاڳاپيل قدرن سان. اندروني مقناطيسي لمحن لاء، سڄو عمل Larmor فریکوئنسي ۽ سائڪلوٽرون جي تعدد جي ماپ تي ٻڌل آهي.
في الحال، CERN جو Antiproton Decelerator (AD) واحد سهولت آهي جتي اينٽي پروٽونز کي باقاعده طور تي پيدا ۽ ذخيرو ڪيو ويندو آهي. انهن اينٽي پروٽونن کي هتي CERN جي سهولت تي مطالعو ڪرڻ جي ضرورت آهي جڏهن ته سائيٽ تي ايڪسيليٽر ذريعي پيدا ٿيندڙ مقناطيسي فيلڊ جي ڦيرڦار اينٽي پروٽون خاصيتن جي ماپن جي درستگي کي محدود ڪري ٿي. ان ڪري، AD ۾ پيدا ٿيل اينٽي پروٽونز کي ٻين هنڌن تي ليبارٽرين ڏانهن منتقل ڪرڻ لازمي آهي. پر ضد مادي سان ڊيل ڪرڻ آسان ناهي ڇو ته اهي مادي سان رابطي ۾ اچڻ تي جلدي ختم ڪري ڇڏيندا آهن. في الحال، تحقيق ڪندڙن لاءِ اعليٰ درستي واري مطالعي کي انجام ڏيڻ لاءِ اينٽي پروٽونز کي ٻين هنڌن تي ليبارٽرين ڏانهن منتقل ڪرڻ لاءِ مناسب ٽيڪنالاجي ناهي. BASE-STEP (پورٽيبل اينٽي پروٽونز سان تجربن ۾ سميٽري ٽيسٽ) هن طرف هڪ قدم اڳتي آهي.
BASE-STEP ھڪ نسبتاً ڪمپيڪٽ ڊيوائس آھي جيڪو اينٽي پروٽونز کي ذخيرو ڪرڻ ۽ منتقل ڪرڻ لاءِ ٺاھيو ويو آھي CERN جي سهولت کان ٻين هنڌن تي ليبارٽريز تائين اينٽي ميٽر جي اعليٰ درستي واري مطالعي لاءِ. اهو BASE جو هڪ ذيلي منصوبو آهي، اٽڪل هڪ ٽين وزن آهي ۽ اصل BSE تجربن کان اٽڪل پنج ڀيرا ننڍو آهي.
24 آڪٽوبر 2024 تي، BASE-STEP هڪ ڪامياب ٽيڪنالوجي جو مظاهرو ڪيو جنهن ۾ ڦاٿل پروٽون استعمال ڪيا ويا جيئن ته اينٽي پروٽونز لاءِ اسٽينڊ ان. اهو هڪ ٽرڪ ۾ مقامي طور تي 70 پروٽينن جو ڪڪر منتقل ڪيو. اهو پهريون مثال هو ته ٿلهي ذرات کي ٻيهر استعمال ۾ آڻي سگهجي ٿو ۽ ٻين ليبارٽرين ۾ تجربن لاءِ اينٽي پروٽون پهچائڻ واري سروس ٺاهڻ جي طرف هڪ اهم قدم آهي. طريقيڪار ۾ ڪجهه سڌارڻ سان، اينٽي پروٽون جي نقل و حمل 2025 ۾ رٿابندي ڪئي وئي آهي.
PUMA (AntiProton Unstable Matter Annihilation) ساڳي نوعيت جو ٻيو تجربو آهي پر مقصد مختلف آهي. BASE-STEP وانگر، PUMA ۾ اينٽي پروٽونز کي CERN جي Antiproton Decelerator (AD) هال کان ان جي ISOLDE سهولت تائين منتقل ڪرڻ لاءِ ٽرانسپورٽي ٽريپ جي تياري پڻ شامل آهي، جيڪا خارجي ايٽمي فزڪس جي مطالعي ۾ استعمال ٿي سگهي ٿي.
***
حوالا:
- CERN. خبرون - BASE تجربو پورٽبل اينٽي ميٽر جي طرف هڪ وڏو قدم کڻندو آهي. پوسٽ ڪيو ويو 25 آڪٽوبر 2024. تي موجود https://home.cern/news/news/experiments/base-experiment-takes-big-step-towards-portable-antimatter
- CERN. BASE-STEP جي ٽيڪنيڪل ڊيزائن رپورٽ. https://cds.cern.ch/record/2756508/files/SPSC-TDR-007.pdf
- Smorra C., et al 2023. BASE-STEP: بنيادي رابطي واري مطالعي لاءِ ٽرانسپورٽبل اينٽي پروٽون ذخيرا. Rev. Sci. ساز. 94، 113201. 16 نومبر 2023. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0155492
- Aumann, T., Bartmann, W., Boine-Frankenheim, O. et al. PUMA، اينٽي پروٽون غير مستحڪم مادو فنا. يورو. طبعيات. J. A 58، 88 (2022). DOI: https://doi.org/10.1140/epja/s10050-022-00713-x
***
لاڳاپيل مضمون
***
 is the only facility where antiprotons are produced and stored. It is not possible to conduct high precision studies of antiprotons near AD due to magnetic field fluctuations generated by accelerators. Hence, transporting antiprotons from this facility to other laboratories is an imperative. At present, there is no suitable technology to do so. BASE-STEP is a step forward in this direction. It is a relatively compact device designed to store and transport antiprotons from CERN facility to laboratories at other locations for high precision studies of antimatter. On 24 October 2024, BASE-STEP conducted a successful technology demonstration using trapped protons as a stand-in for antiprotons. It transported a cloud of 70 protons locally in a truck. This was first instance of transportation of loose particles in a reusable trap and an important steppingstone towards creation of an antiproton-delivery service to experiments at other laboratories. With some refinements in procedures, antiprotons are planned to be transported in 2025.){kind=link}