کد خبر : 53421 جمعه 24 دی 1395 - 09:24:27
از-پادماده-تا-حرکت-به-بالا

گزارش ویژه مجله "New Scientist» درباره پادماده

از پادماده تا حرکت به بالا

سیناپرس: مجله علمی «New Scientist» در تازه ترین شماره خود گزارش خواندنی درباره مفهوم «پادماده» ارایه کرده است.

پاد ماده واقعیتی جذاب در دنیای علم محسوب می شود که از نگاه بسیاری از انسانها تقریبا غیرقابل تصور است. اما اساسا ضدماده چیست؟ به زبان ساده می توان گفت پاد ماده دنیایی آینه وار از ماده است که نه تنها خود بلکه در صورت برخورد با ماده طبیعی آن را هم نابود می کند. اگر از دیدگاه آن دسته از افرادی که اعتقادی به پاد ماده ندارند به این مفهوم نگاه کنیم، حرفی برای گفتن نیست اما واقعیت این است که پاد ماده وجود دارد. پرتوهای کیهانی که یکی از جذاب ترین مفاهیم در علم فضا محسوب می شود حاوی پاد ذراتی است که همواره در حال بمباران زمین هستند. موضوع ضد ماده آنچنان از اهمیت برخوردار است که در مرکز تحقیقاتی سرن اروپا گروه بزرگی از دانشمندان با تکیه بر بودجه های کلان تحقیقاتی مشغول تحقیق و بررسی در این زمینه هستند.

وقتی صحبت از پاد ماده به میان می آید باید درباره مفهوم «پادجاذبه» هم صحبت کرد. دانشمندان زیادی به این باور رسیده اند که پادجاذبه وجود دارد. بر این اساس اگر ضدپروتونها را رهاسازی کنیم شاهد سیال شدن آنها در دنیای مملو از ماده خواهیم بود و جالب اینکه به طرز عجیبی به جای سرازیرشدن به سمت پایین، به بالا می روند. اساسا تردیدها درباره اشکال مختلفی از پادجاذبه به دهه 50 میلادی بازمی گردد و آن زمانی بود که فیزیکدانی به نام هرمان بوندی ابعاد مختلف نسبیت عام مطرح شده توسط انیشتین را مورد بررسی قرار می داد. از نگاه دانشمندان، جاذبه حالتی عجیب از نیروست چون تنها در یک جهت عمل می کند. وقتی درباره الکترومغناطیس صحبت می کنیم، پای ذرات باردار مثبت و منفی به میان می آید. اینها ذراتی هستند که همواره در حال جذب و دفع هستند اما جاذبه نیرویی است که تنها مفهوم جذب درخصوص آن معنا پیدا می کند. به طور کلی پادماده شباهتهای زیادی با ماده دارد با این تفاوت که بار الکتریکی مخالفی دارد و البته یک سری ویژگیهای کوانتومی متضاد دیگر. البته دلیلی ندارد که فکر کنیم پاد ماده جرم توده متضاد داشته و یا ضدجاذبه دارد.

مطالعه در زمینه پادماده یکی از علایق بزرگ دانشمندان در چند دهه اخیر بوده است. اما با توجه به امکانات و فناوریهای موجود باید گفت که این یک رؤیای بزرگ محسوب می شود که تحقق آن بسیار دشوار است. این حتی خواسته نیروی هوایی آمریکا و بسیاری از مراکز تحقیقاتی پیشرفته در سراسر جهان است. البته ناگفته نماند که تاکنون میلیونها دلار در اختیار محققان گذاشته شده تا تحقیقاتی در این زمینه انجام دهند. بزرگترین محدودیت از آنجا شروع می شود که به فضایی برای پادماده نیاز داریم. برای این منظور اتاقی را تصور کنید که عملا خبری از ماده به معنای متعارف آن در این فضا دیده نمی شود. به بیان دیگر می توان گفت که به خالی ترین فضاها در زمین نیاز داریم. در چنین فضایی تنها چند صد مولکول گاز به ازای هر لیتر فضا وجود دارد. حالا تصور کنید که به طور معمول 10 به توان 22 تعداد مولکول گاز در یک لیتر فضا وجود دارد. اما مشکل اینجاست که حتی چنین فضای خالی هم دارای دیواره هایی است که آنها هم از ماده ساخته شده اند.

دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که برای بررسی پادماده به دماهای بسیار نیاز دارند تا احتمال برخورد آنها با ماده به حداقل برسد و این همان چیزی است که گروهی از دانشمندان از سرن آن را دنبال می کنند. آنها مبنای کارشان را صفر مطلق در نظر گرفته اند و توانسته اند مدت زمان نگاه داشتن ذرات پاد ماده را از چند ثانیه به دقیقه، ساعت، روز و حتی سال برسانند. این آزمایشات تحت عنوان BASE در سرن در دست انجام است. این آزمایش تنها یکی از شش آزمایش مهمی است که با هدف ارزیابی دقیق ویژگیهای بنیادین پادماده انجام می شود.

بخش جالب توجه دیگری از آزمایشات دانشمندان در سرن تحت عنوان آلفا دنبال می شود. این مجموعه آزمایشات از سال 2005 آغاز شده و حالا کار به جایی رسیده که دانشمندان می توانند اتمهای ضدهیدروژن را برای 15 دقیقه نگاه دارند. بدون شک این یک دستاورد بزرگ در علم فیزیک محسوب می شود که نایل شدن به آن تا یک قرن پیش حتی تصور نمی شد.

با آگاهی از این یافته ها حالا این پرسش عجیب مطرح می شود که آیا می توان تصور کرد که جرم توده چیزی کمتر از صفر باشد؟ دانشمندانی مارتین تاجمار از انستیتو فناوری درسدن آلمان می گوید که شاید پاسخ این پرسش مثبت باشد! این بدان معناست که با آگاهی از ویژگی ضد ماده، انگار در لبه قله کوهی راه می رویم حال آنکه زیر پای خود را به خوبی مشاهده می کنیم.

برای دسترسی به جدیدترین شماره New Scientist فایل پیوست را ملاحظه فرمائید.

 

مترجم: مهدی پیرگزی


 


دانلود فایل های پیوست :

دانلود فایل 1
نظرات شما

[کد امنیتی جدید]