Antiprotonilöytö

Bevatronin energia-aluetta ei valittu mielivaltaisesti, vaan se valittiin nimenomaan tarjoamaan oikeat olosuhteet antiprotonien luomiselle, jotka olivat tuolloin teoreettisesti yhtä massiivisia hiukkasia kuin protonit, mutta joilla oli negatiivinen sähkövaraus.

Kun Bevatronin ensimmäiset antimateria-ainekokeet alkoivat tuona kesänä, tunnelma oli odottava: Huolestuneet kokeentekijät pyrkivät saamaan aikaa koneella, päätutkijat vaihtoivat vetoja siitä, tuotetaanko antiprotoneita vai ei, ja muut vain katselivat toiveikkaina.

Yksi Bevatron-tutkimusryhmä pääsi taistelun kärkeen. Emilio Segrèn johtaman ryhmän työ jakautui kahteen kokeeseen. Tutkijat Owen Chamberlain ja Clyde Wiegand yrittäisivät tunnistaa antiprotonit määrittämällä niiden hiukkasten massat ja varaukset, jotka syntyvät iskemällä protoneja kiinteään kohteeseen. Toinen ryhmä, jota johtivat Gerson Goldhaber Berkeleyssä ja Edoardo Amaldi Italiassa, tallentaisi törmäykset valokuvaemulsioille ja etsi protonin ja antiprotonin annihilaatiosta odotettuja tähdenmuotoisia energiapurkauksia.

Viisi vuosikymmentä Twitteriä ennakoiden Wiegand sijoitti taulun Bevatronin sisäänkäynnin lähelle ja kirjoitti päivittäin päivityksiä ryhmän edistymisestä.

Tästä tilannekuvasta käy ilmi, että 6. lokakuuta 1955 kello 16.30, ryhmä oli havainnut 38 negatiivisesti varautunutta hiukkasta, joilla oli sama massa kuin protoneilla. Taulun alareunassa oleva suhdeluku osoittaa, mitä tutkijoilla oli vastassaan: nämä 38 etsittyä antiprotonisignaalia oli seulottu lähes kahden miljoonan hiukkastapahtuman joukosta.

Wiegand, innokas baseball-fani, käytti tilaisuutta hyväkseen myös tiedottaakseen New York Yankeesin ja Brooklyn Dodgersin välisen vuoden 55 World Series -ottelun tilanteesta. Pistemäärä oikeassa yläkulmassa saattaa kuvastaa hänen uskollisuuttaan: Bums 4, Yanks 3.

Tutkijat käyttivät kaksi viikkoa varmistaakseen, että heidän havaintonsa olivat järkeviä ja puolustettavia. Sitten 19. lokakuuta pidetyssä lehdistötilaisuudessa he ilmoittivat löytäneensä antiprotonin. Löytö toi Chamberlainille ja Segrèlle Nobel-palkinnot vuonna 1959.

Bevatron jatkoi fysiikan tuottamista lähes 40 vuoden ajan, kunnes säde sammui vuonna 1993. Rakennuksen purkaminen alkoi heinäkuussa ja kestää vuoteen 2011 asti.

Lawrence Berkeley National Laboratory