محاسبه طیف نوری پادماده برای اولین‌بار در جهان

0
582

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، نتیجه این موفقیت می‌تواند قوانین فیزیکی که سالها قبل پیش‌بینی شده‌ بودند 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 پادماده‌ است؟ در قوانین فیزیکی پیش‌بینی شده‌ است که هر ذره ماده‌ای یک ذره پادماده نیز دارد و هرجا الکترونی با بار منفی دیده شود،‌ پوزیترونی با بار مثبت نیز وجود خواهد‌ داشت. این به آن معنی است که برای هر اتم عادی هیدروژن،‌ یک اتم پادهیدروژن وجود دارد،و همانطور که اتم هیدروژن از پیوند‌های الکتریکی به یک پروتون ساخته شده‌ است،‌ یک اتم پاد هیدروژن از پیوند‌های پادالکتریکی به یک پادپروتون ساخته شده‌ است.

درصورتی که پادذره 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 پاد ماده در جهان بیشتر است،‌ یافتن پادماده در طبیعت برای فیزیکدانان غیرممکن شده‌ است، زیرا حتی پیش از نگاه کردن به پادماده، ذره نابود خواهد شد. مشکل دوم یافتن دلیل بیشتر بودن مقدار ماده نسبت به پادماده در طبیعت است.

فیزیکدانان سرن در آشکارساز آلفا بیش از ۲۰ سال است که به دنبال شیوه‌ای برای تولید مقادیر زیادی پادهیدروژن هستند تا بتوانند روی آنها مطالعه کنند و در نهایت تکنیکی یافته‌اند که با کمک آن می‌توانند در هر ۱۵ دقیقه ۲۵۰۰۰ اتم پادهیدروژن تولید کنند و ۱۴ 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 پاد هیدروژن دقیقا برابر نور منتشر شده توسط اتم هیدروژن عادی در آزمایشی مشابه است. این نتیجه با آنچه در نظریه استاندارد فیزیک ذره‌ای عنوان شده همخوانی دارد،‌ نظریه‌ای که پیش‌بینی کرده‌است هیدروژن و پادهیدروژن از ویژگی‌های نوری مشابهی 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.