دوشنبه 4 بهمن 1395   22:18:40
 
بيشتر
معرفی
معاونتهای مرکز
خدمات
فعالیتها
1395/10/8 چهارشنبه

محاسبه طیف نوری ضد ماده برای اولین بار در جهان




فیزیکدانان سرن با بیان اینکه ضد‌هیدروژن دقیقا تصویری وارونه از هیدروژن عادی است، اعلام کردند برای اولین‌بار در جهان موفق به رصد نور متصاعد‌شده از اتم ضد‌ماده شده‌اند.
نتیجه این موفقیت می‌تواند قوانین فیزیکی که سالها قبل پیش‌بینی شده‌بودند را تایید کند و راهی جدید را برای آزمودن نظریه نسبیت خاص اینشتین فراهم آورد و به این پرسش پاسخ دهد که چرا مقدار ماده در جهان بسیار بیشتر از ضد ماده‌است؟
در قوانین فیزیکی پیش‌بینی شده‌است که هر ذره ماده‌ای یک ذره ضد ماده نیز دارد و هرجا الکترونی با بار منفی دیده شود،‌پوزیترونی با بار مثبت نیز وجود خواهد‌داشت. این به آن معنی است که برای هر اتم عادی هیدروژن،‌یک اتم ضدهیدروژن وجود دارد،و همانطور که اتم هیدروژن از پیوند‌های الکتریکی به یک پروتون ساخته شده‌است،‌یک اتم ضد هیدروژن از پیوند‌های ضد‌الکتریکی به یک ضد‌پروتون ساخته شده‌است.
درصورتی که ضدذره به ذره برسد، یکدیگر را تخریب کرده و انرژی به شکل نور آزاد خواهد شد و همین موضوع دو مشکل ایجاد می‌کند: از آنجایی که مقدار ماده نسبت به ضد ماده در جهان بیشتر است،‌یافتن ضد‌ماده در طبیعت برای فیزیکدانان غیرممکن شده‌است، زیرا حتی پیش از نگاه کردن به ضد ماده، ذره نابود خواهد شد. مشکل دوم یافتن دلیل بیشتر بودن مقدار ماده نسبت به ضد ماده در طبیعت است.
فیزیکدانان سرن در آشکارساز آلفا بیش از 20 سال است که به دنبال شیوه‌ای برای تولید مقادیر زیادی ضد‌هیدروژن هستند تا بتوانند روی آنها مطالعه کنند و در نهایت تکنیکی یافته‌اند که با کمک آن می‌توانند در هر 15 دقیقه 25000 اتم ضدهیدروژن تولید کنند و 14 اتم را در محفظه‌ای به دام بیاندازند.

این ذرات محصور شده مورد اصابت پرتو لیزر قرار می‌گیرند تا پوزیترون آنها از سطح انرژی پایین به سطحی بالاتر برسد و پس از بازگشت پوزیترون به سطح کم انرژی، نور متصاعد شده از آن محاسبه می‌شود.

محققان با این آزمایش دریافتند میزان نور ساطع شده توسط ضد هیدروژن دقیقا برابر نور منتشر شده توسط اتم هیدروژن عادی در آزمایشی مشابه است. این نتیجه با آنچه در نظریه استاندارد فیزیک ذرات  عنوان شده همخوانی دارد،‌ نظریه‌ای که پیش‌بینی کرده‌است هیدروژن و ضد‌هیدروژن از ویژگی‌های نوری مشابهی برخوردارند.
 
منبع: ایسنا
شهرزاد هژبری، کارشناس مرکز اندازه شناسی