به دنبال پیشنهاد هایی که برای  درک ساختار پروتون ها داده شده، دانشمندان آلمانی توانستند برای اولین بار چرخش مغناطیسی اسپین یک تک پروتون به دام افتاده را بررسی کنند. این موضوع قدمی بزرگ برای درک بهتر خواص مغناطیسی پروتون است. به علاوه این روش برای اندازه گیری اسپین پاد پروتون هم مفید خواهد بود و مسلما به فهمیدن علت اینکه چرا در جهان میزان ماده از پادماده بیشتر است کمک خواهد کرد .

 دانشمندان تا کنون نتوانسته بودند اسپین تک پروتون را اندازه بگیرند زیرا  دو قطبی مغناطیسی یک تک پروتون بسیار کوچکتر از دوقطبی مغناطیسی الکترون یا پوزیترون است و آشکار سازی آن به مراتب دشوارتر. در روش های قبلی اندازه گیری را یر روی توده‌های پروتونی انجام میدادند در حالی که مسلما نمی توان از این روش برای پادپروتون ها که به مراتب کمیاب تر هستند استفاده کرد.

 یکی دیگر از دستاوردهای مهم این آزمایش طراحی تله ای از خلا است که در آن با کمک میدان های الکتریکی و مغناطیسی می‌توان ذرات را محبوس کرد. نکته جالب در اینجاست که این تله می‌تواند یک تک پروتون را برای ماه‌ها درون خود محبوس نگه دارد. این آزمایش توسط پژوهشگرانی در دانشگاه جانسون کوتنبرگ و انیستیتو هلمهولتز در مانیز آلمان صورت گرفته است.

در مورد روند انجام این آزمایش که 5 سال به طول انجامیده است استفان المار یکی از اعضای انیستیتوی هلمهولتز اینگونه توضیح می دهد : "این آزمایش بسیار چالش بر انگیز است و می بایست با دقت بسیار بالایی انجام پذیرد.در دو سال اول ما تله و دستگاه‌های برودتی لازم و سیستم های بسیار حساس ابررسانای لازم برای آزمایش را طراحی کردیم در سال سوم موفق شدیم که دستگاه را کار بیا ندازیم و در دو سال آخر دستگاه را ارتقا داده و بعضی قسمت ها را دوباره ساختیم و در نهایت بعد از چهار سال و نیم موفق به مشاهده جهت اسپین یک تک پروتون شدیم."

 با اعمال میدان مغناطیسی اسپین تک پروتون گیر افتاده در تله در جهت معینی قرار می گیرد . دانشمندان با اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی پروتون را به جرکت فرفره‌ای وا میدارند. ایجاد میدان مغناطیسی غیر یکنواخت درون تله باعث می شود که بسامد این جرکت به جهت اسپین بستگی داشته باشد.  هر تغیر کوچکی در این فرکانس به ما می فهماند که جهت گیری اسپین عوض شده و نهایتا با کمک این مفهوم می توان جهت اسپین را معین کرد.

در حال حاضر این آزمایش با دقت مرتبه 4 انجام شده اما بنا به گفته المر دانشمندان به دنبال این هستند که حداقل این دقت را تا مرتبه 9 افزایش دهند.

 در جستجوی پاد ماده :

محققان دوست دارند که از این روش در آینده نزدیک برای اندازه گیری اسپین پاد پروتون ها استفاده کنند . احتمالا از این روش می توان در آزمایشگاه هایی که در آن پادپروتون ها با انرژی کم در حدود 5.3 مگا الکترون ولت انجام می شوند مثل سرن استفاده کرد و پادپروتون ها را به دام انداخت.

جفری هنگست که روی پروژه آلفا در سرن کار می کند می گوید: "این آزمایش سخت و برجسته است . من بسیار خوشحالم که این محققان به چنین موفقیتی به دست آورده اند و اگر امکان انجام این آزمایش را داشته باشیم می توان ماده و پاد ماده را زیر میکروسکوپ گذاشت و بررسی کرد."

البته با وجود پیشرفت های آزمایش آلفا باز هم اندازه گیری دوقطبی  مغناطیسی آنتی پروتون به این سادگی ها نیست . البته این گروه آزمایشگر امیدوار است که با تغیراتی در این روش بتواند به بررسی تقارن CPT در مدل استاندار بپردازند

مرجع :
http://physicsworld.com/cws/article/news/46375