ابداع شیوه جدید برای تولید سردترین ضد ماده

[kahrupay]

دانشمندان دانشگاه آبرن توانسته‌اند شیوه جدیدی را برای تولید سردترین ضد ماده ابداع کنند.

به گزارش علم پرس به نقل از ایسنا، این شیوه جدید می‌تواند به محققان در بررسی اسرار ضدماده از جمله دلیل نادر بودن آن در جهان در مقایسه با ماده کمک کند.

هر ذره ماده از یک ذره همراه ضد ماده با بار متضاد برخوردار بوده که برای مثال با ضد ماده الکترون مثبت است. هنگامی که ماده و ضد ماده مقابل هم قرار می‌گیرند، یکدیگر را دفع می‌کنند.

این شیوه جدید بر اتمهای ضد هیدروژن تمرکز داشته که از یک پوزیترون و یک ضد پروتون برخوردار است. این در حالیست که یک هیدروژن عادی دارای یک الکترون و یک پروتون است.

اولین آزمایش بر روی اتمهای ضد هیدروژن در سال گذشته انجام شد. به گفته محققان، هدف نهایی پژوهش بر روی ضد هیدروژن، مقایسه ویژگی‌های آن با هیدروژن است که در این حالت، ضد هیدروژن سردتر می‌تواند گام مهمی در دستیابی به آن باشد.

این امر به این دلیل است که اتم‌های ضد هیدروژن نسبتا داغ و پرانرژی هستند که می‌توانند در زمان اندازه‌گیری ویژگی‌های خود را تحریف کنند.

این شیوه جدید بر استفاده از دقت پرتوهای لیزری برای پرتاب اتمهای ضد هیدروژن، کاهش کمی از انرژی آنها و سرد کردن این اتمها تکیه دارد. این فرآیند باید بتواند اتمها را تا دمای ۲۵ درجه سردتر از پیش کند.

اما برای سرد کردن ضد ماده، دانشمندان ابتدا باید آن را تسخیر کنند که این کار بسیار مشکلی است چرا که ذرات ضد ماده در مورد تماس با دیواره‌های ساخته شده از ماده از بین می‌روند. از این رو محققان از سیستمهای پیچیده میدانهای مغناطیسی برای نگهداری ضد ماده استفاده می‌کنند.

این شیوه سردسازی جدید علاوه بر تسهیل بررسی ضد هیدروژن می‌تواند زمان نگهداری آن را نیز بیشتر کند. در سال ۲۰۱۱، دانشمندان مرکز سرن توانستند ضد ماده را برای ۱۶ دقیقه نگه دارند که در نوع خود یک رکورد شگفت‌اگیز است.

دانشمندان هنوز این شیوه جدید را بر روی ضد ماده‌های واقعی آزمایش نکرده‌اند اما از شبیه‌سازیهای رایانه‌ای برای نمایش امکان آن استفاده کرده‌اند. محاسبات آنها نشان داده این ذرات می‌توانند تا حدود ۲۰ میلی‌کلوین سرد شوند. این در حالیست که بیشتر اتمهای ضد هیدروژن تسخیر شده از دماهای بیش از ۵۰۰ میلی‌کلوین برخوردار بوده‌اند.

این پژوهش در مجله Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics منتشر شده است.

علم پرس