ALPHAコラボレーション

セルン

ALPHAコラボレーションは、スイスのジュネーブにあるCERNに実験を置いています。CERNは、ALPHAが容易に捕獲できる「遅い」反陽子を提供できる世界で唯一の場所である。ALPHAは、この反陽子を陽電子と接触させ、反水素を形成する。

反水素は、多くの原子、特に水素と同じように、小さな磁気双極子モーメントを持っています。双極子モーメントとは、原子があたかも北極と南極を持つ小さな磁石のように振る舞うという言い方をする。通常、このような小さな磁石は、他の磁石に引き寄せられる。しかし、ある状態の原子は、磁場に反発するような振る舞いをすることがある。つまり、磁場を最小にすることで、原子を空間に閉じ込めることができる可能性があるのだ。ALPHAは、反水素でまさにそれを実現しようとしている。ALPHAは、磁石を巧みに配置することで、反水素を閉じ込めることができる「磁気ミニマムトラップ」を実現した。

これは難しいプロセスです。この原子に働く磁力は非常に弱いため、トラップには運動（キネティック）エネルギーが非常に低い、つまり非常に低温の反水素原子しか封じ込めないのである。現在のALPHAトラップは、約0.5ケルビン（絶対零度から0.5度）より低温であれば、基底状態の反水素原子を封じ込めることができる。ALPHAは現在、そのような冷たい反水素を作ることに取り組んでいる。