پادماده
از ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد.
![]() |
پیشنهاد شده است که این مقاله یا بخش با ضدماده ادغام گردد. (بحث). |
[ویرایش] پادماده
فیزیکدانان در هر گوشهای از دنیا، از ماشینهایی با تکنولوژی پیشرفته جهت تولید ذراتی که ضدماده نامیده میشوند، استفاده میکنند. فیزیکدانان بر این باور هستند که ضدماده در واقع تصویر آینهای مادهاست و تمام دنیای امروز ما فقط از ذرات مادی تشکیل شدهاست. همانگونه که شما و تصویرتان در آینه کاملا یکسان هستید فقط با این تفاوت که جای چپ و راست عوض شدهاند، یک ذره و پادذره اش هم یکسان هستند به استثنای اینکه بار الکتریکی مخالف هم دارند.
این تحقیق، به احتمال زیاد هیچ چیز موجود را تغییر نخواهد داد و مسلما هیچ شباهتی با کرمچاله (Wormhole) ندارد. کرمچاله میتواند این امکان را برای شما فراهم کند که در یک لحظه از یک قسمت جهان به قسمت دیگر منتقل شوید. با این حال این تحقیق میتواند به دانشمندان کمک کند تا منشأ و ترکیب جهان را بشناسند. البته ذرات ضدماده کاربرد علمی هم پیدا کردهاند به عنوان مثال در تجهیزات پزشکی که برای تصویربرداری از مغز جهت نشان دادن فعالیت ذهنی به کار میرود، ضدذرات نقش مهمی دارند. تا به حال عده کمی از مردم که اغلب آنها را هم فیزیکدانان تشکیل میدهند، توانستهاند ضدماده را مشاهده کنند.
ما بیشتر با ماده آشنا تر هستیم. آب، هوا، تلویزیون، هر آنچه که میبینیم، لمس میکنیم، میخوریم، مینوشیم و هوایی که تنفس میکنیم، همه از ذرات کوچکی که اتم نامیده میشوند، ساخته شدهاند. خود اتمها هم از ذرات به مراتب کوچکتری به نام الکترون، پروتون و نوترون تشکیل شدهاند. الکترونها بار الکتریکی منفی و پروتونها بار الکتریکی مثبت دارند و نوترونها هیچ بار الکتریکی ندارند. یک اتم معمولی از تعداد مساوی الکترون و پروتون تشکیل شدهاست اما تعداد نوترونها لزوما با آنها برابر نیست. تعداد پروتونهای یک اتم مشخص میکند، که نوع اتم چیست به عنوان مثال اتم هیدروژن یک پروتون و یک الکترون دارد و نوترون ندارد.
هر نوع از ذره یک پادذره هم دارد. آنتی پروتون درست مانند یک پروتون است با این تفاوت که بار الکتریکی منفی دارد. یک پوزیترون آنتی الکترون از همه لحاظ مانند الکترون است به استثنای اینکه بار الکتریکی مثبت دارد. هر گاه که پروتون و آنتی پروتون به هم برسند یا هنگامی که الکترون و پوزیترون با هم برخورد کنند، همدیگر را نابود میکنند و این نابودی منجر به تولید انرژی میشود.
رالف لاندائو فیزیکدان در سرن سوئیس میگوید: هنگامی که درباره ضدماده با همکارانم صحبت میکنم آنها خیلی در این باره هیجان زده نمیشوند و معمولا میپرسند که ضدذره جدید کدام است و چگونه رفتار میکند. اما هنگامی که با افرادی غیر از فیزیکدانان صحبت میکنم آنها با چشمانی خیره از تعجب نگاه میکنند و انگار با مسائلی کاملا غیر عادی مواجه شدهاند. در آزمایشگاه سرن، لاندائو عضو گروهی است که ATHENA نامیده میشود. این گروه فیزیکدانان برای اولین بار موفق شدند پوزیترون و آنتی پروتون را به هم اتصال دهند. نتیجه این اتصال تولید اتم آنتی هیدروژن بود که همانا ساده ترین آنتی اتم است. اصول نظری ساخت ضد ماده بسیار سادهاست اما در عمل تجهیزات لازم، بسیار پیشرفته و البته گران هستند. دانشمندان در سرن از یک نوع ماشین مخصوص، برای تولید ضد ماده استفاده میکنند. معمولا هنگامی که این پاد ذرهها ایجاد میشوند، انرژی زیادی دارند.
به همین خاطر در داخل ماشین، آنها را در تونلهایی دایرهای به حرکت درمی آورند. در بدو حرکت این پادذرهها در هر ثانیه یک میلیون دور در تونل حرکت میکنند اما با کمک میدانهای الکتریکی و مغناطیسی سرعت آنها را کاهش میدهند و هنگامی که ضد ذرهها از حرکت باز ایستادند آنها را حفظ میکنند تا با ضدذرههای دیگر ترکیب کنند و آنتی اتم به دست آورند. تا به حال آنتی هیدروژن اولین آنتی اتمی است که توسط انسان خلق شدهاست. تکههای ضد ماده ساخته شده توسط انسان میتواند پنجرهای رو به سوی لحظههای آغازین زمان باشد. لاندائو میگوید: یکی از بزرگ ترین اسرار جهان این است که هنوز مکانی که شامل ضد ماده باشد پیدا نشدهاست البته شاید شما هرگز درباره این موضوع شبی را با بی خوابی سپری نکرده باشید اما فیزیکدانان با این قضیه درگیر هستند. یک دلیل را برای لزوم اندیشیدن درباره ضد ماده بیان میکنیم.
بسیاری از فیزیکدانان بر این باور هستند که اگر جهان از انفجار بزرگ که Big Bang نامیده میشود، به وجود آمدهاست باید مقدار ماده و ضد ماده در جهان به یک اندازه تولید شده باشد. اما میدانیم که هر گاه ماده و ضد ماده با هم برخورد کنند همدیگر را خنثی میکنند و هر دو نابود میشوند. بنابراین میبایست طی اولین چند میلی ثانیه عمر جهان، پس از انفجار بزرگ این دو نوع ذره به هم میرسیدند و همدیگر را نابود میکردند. اما چنین نشدهاست شاید به این خاطر که در آغاز پیدایش جهان مقدار ماده اندکی بیشتر از ضدماده بودهاست. لذا موقع برخورد این دو نوع ذره، تمام ضدماده نابود شدهاست و ماده باقی مانده، تمام جهان امروز را تشکیل دادهاست.
دانشمندان میخواهند دریابند که چه چیز باعث عدم تعادل ماده و ضدماده در ابتدای پیدایش جهان شدهاست. برای این منظور آنها آنتی اتمها را مورد بررسی قرار میدهند و با اتمها مقایسه میکنند و در جست وجوی تفاوتی ولو کوچک میان آنها هستند. این سئوالات بسیار مهم هستند زیرا اگر هیچ عدم تعادلی میان ماده و ضدماده نبود، ما در حال حاضر وجود نداشتیم. روند پروژه کند است البته به خاطر نارسایی تکنولوژی موجود. محققان ATHENA میتوانند در هر ثانیه ۱۰۰ اتم آنتی هیدروژن بسازند. با این سرعت، ساخت یک گرم آنتی هیدروژن چندین میلیارد سال به طول میانجامد و این زمان بیشتر از عمر جهان است. از طرفی دیگر ذخیره ضدماده نیز بسیار دشوار است زیرا به محض آنکه ضدماده با ماده تماس پیدا کند نابود میشود.
محققان در این اندیشه هستند که چگونه آنتی اتمهای بیشتری بسازند، آنها را به دام بیندازند و برای مدت طولانی نگه دارند. البته این احتمال هم وجود دارد که مقادیر بزرگی از ضدماده در مکانهایی دور دست در فضای بیرون به شکل ضدستاره یا ضدکهکشان وجود داشته باشد. اما کاوشهای طولانی هنوز چیزی را نشان ندادهاست. اما لاندائو هنوز امید خود را در این باره از دست ندادهاست. این امکان هم وجود دارد که جهانهای دیگری وجود داشته باشند که ما قادر به دیدن آنها نباشیم و در آنجا برتری با ضدماده باشد. اما اینکه چرا حداقل یک مورد شبیه آن جهان در این بخش از جهان ما وجود ندارد هنوز یک راز است.
[ویرایش] منابع
سایتهای : شرق - ملاصدرا - هوپا