Jūsų išmanusis telefonas gali aptikti kažką, ko jūs net nematote! CERN drebina pasaulį

Dėl modifikuotos CMOS matricos iš išmaniojo telefono kameros sukurtas naujas, pigesnis ir tikslesnis dalelių detektorius. Tai proveržis antimaterijos ir gravitacijos tyrimuose.

Ar įmanoma tirti antimedžiagą naudojant kišenines technologijas? CERN mokslininkai įrodė, kad taip yra.

AEgIS komanda, tirianti gravitacijos poveikį antimaterijai, rado neįprastą sprendimą. Užuot naudoję didelius ir brangius detektorius, jie rėmėsi... CMOS matricomis iš išmaniųjų telefonų kamerų. Po nedidelių modifikacijų jos pasirodė esą itin veiksmingos aptinkant anihiliaciją – reiškinį, kai materija susiduria su antimaterija ir abi išnyksta energijos blyksnyje.

Kiekvienas, kas yra fotografavęs telefonu, naudoja CMOS jutiklį. Tai yra tai, kas surenka šviesą ir paverčia ją vaizdu. Tačiau CERN tyrėjai įžvelgė kai ką daugiau: gebėjimą sekti elementariąsias daleles. Ir iš tiesų – pašalinus keletą „fotografinių“ priedų, tokių kaip mikrolęšiai, paaiškėjo, kad šios matricos gali veikti kaip dalelių detektoriai.

Privalumas yra ne tik kaina (tūkstančius kartų mažesnė nei klasikinių detektorių atveju), bet ir neįtikėtina skiriamoji geba. Išmaniojo telefono kameros pikseliai yra mažesni nei 1 mikrometras, o profesionaliuose įrenginiuose jų yra apie 30 mikrometrų. Tai tas pats, kas pakeisti didinamąjį stiklą elektroniniu mikroskopu. Tai leidžia mokslininkams dar tiksliau sekti, kur įvyksta anihiliacija.

AEgIS nagrinėja vieną įdomiausių šiuolaikinės fizikos klausimų: ar antimaterija gravitaciniame lauke elgiasi taip pat, kaip ir įprasta materija? Ar į vakuumą išleisti antivandenilio atomai krenta taip pat, kaip ir įprastas vandenilis? Priešingai nei atrodo, tai nėra taip akivaizdu. Kiekvieną dieną matome vandenilį – lengvesnį už orą – kylantį aukštyn. Bet taip yra tik todėl, kad jį išstumia sunkesnės dujos. Vakuume jis krenta – ir tai fizikai nori palyginti su antivandenilio elgesiu.

Norint patikrinti, ar antivandenilis taip pat krenta – ir kiek – jo skrydžio trajektorija turi būti tiksliai išmatuota. Tai reiškia, kad sunaikinimo momentą būtina nustatyti mikrometro tikslumu. Čia praverčia novatoriški CMOS matricos detektoriai. Jų dėka galima tiksliai nustatyti vietą ir momentą, kada antimaterijos dalelė susiduria su materija ir virsta energija.

Nors CMOS jutikliai nebuvo sukurti antimedžiagai tirti, jų gamybos technologija – lemta poreikio daryti vis geresnes nuotraukas išmaniaisiais telefonais – pasirodė esanti ideali. Mokslininkai iš kelių dešimčių tokių matricų sukūrė didesnį detektorių. Tai ne tik veikia, bet ir suteikia galimybę būti panaudota tolesniuose eksperimentuose. Jei kitos komandos paseks jų pavyzdžiu, gali būti įmanoma sukurti mažesnius, pigesnius ir tikslesnius detektorius.