محاسبه طیف نوری پادماده برای اولین‌بار در جهان

0
394

بیگ بنگ: فیزیکدانان سرن با بیان اینکه پادهیدروژن دقیقا تصویری وارونه از هیدروژن عادی است، اعلام کردند برای اولین‌بار در جهان موفق به رصد نور متصاعد‌ شده از اتم پادماده شده‌اند.

5-newinsightinبراساس گزارش بیگ بنگ به نقل از همشهری، نتيجه اين موفقيت مي‌تواند قوانين فيزيكي كه سالها قبل پيش‌بيني شده‌ بودند را تاييد كند و راهي جديد را براي آزمودن نظريه نسبيت خاص اينشتين فراهم آورد و به اين پرسش پاسخ دهد كه چرا مقدار ماده در جهان بسيار بيشتر از پادماده‌ است؟ در قوانين فيزيكي پيش‌بيني شده‌ است كه هر ذره ماده‌اي يك ذره پادماده نيز دارد و هرجا الكتروني با بار منفي ديده شود،‌ پوزيتروني با بار مثبت نيز وجود خواهد‌ داشت. اين به آن معني است كه براي هر اتم عادي هيدروژن،‌ يك اتم پادهيدروژن وجود دارد،و همانطور كه اتم هيدروژن از پيوند‌هاي الكتريكي به يك پروتون ساخته شده‌ است،‌ يك اتم پاد هيدروژن از پيوند‌هاي پادالكتريكي به يك پادپروتون ساخته شده‌ است.

درصورتي كه پادذره به ذره برسد، يكديگر را تخريب كرده و انرژي به شكل نور آزاد خواهد شد و همين موضوع دو مشكل ايجاد مي‌كند: از آنجايي كه مقدار ماده نسبت به پاد ماده در جهان بيشتر است،‌ يافتن پادماده در طبيعت براي فيزيكدانان غيرممكن شده‌ است، زيرا حتي پيش از نگاه كردن به پادماده، ذره نابود خواهد شد. مشكل دوم يافتن دليل بيشتر بودن مقدار ماده نسبت به پادماده در طبيعت است.

فيزيكدانان سرن در آشكارساز آلفا بيش از 20 سال است كه به دنبال شيوه‌اي براي توليد مقادير زيادي پادهيدروژن هستند تا بتوانند روي آنها مطالعه كنند و در نهايت تكنيكي يافته‌اند كه با كمك آن مي‌توانند در هر 15 دقيقه 25000 اتم پادهيدروژن توليد كنند و 14 اتم را در محفظه‌اي به دام بياندازند. اين ذرات محصور شده مورد اصابت پرتو ليزر قرار مي‌گيرند تا پوزيترون آنها از سطح انرژي پايين به سطحي بالاتر برسد و پس از بازگشت پوزيترون به سطح كم انرژي، نور متصاعد شده از آن محاسبه مي‌شود.

محققان با اين آزمايش دريافتند ميزان نور ساطع شده توسط پاد هيدروژن دقيقا برابر نور منتشر شده توسط اتم هيدروژن عادي در آزمايشي مشابه است. اين نتيجه با آنچه در نظريه استاندارد فيزيك ذره‌اي عنوان شده همخواني دارد،‌ نظريه‌اي كه پيش‌بيني كرده‌است هيدروژن و پادهيدروژن از ويژگي‌هاي نوري مشابهي برخوردارند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert.com



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.