اندازه گیری اتم ضد ماده برای نخستین بار

دانشمندان برای نخستین بار موفق به اندازه گیری یک اتم ساخته شده از ضد ماده شدند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این اندازه گیری نخستین گام برای بررسی دقیق اتم های ضد ماده محسوب می شود که منجر به رمزگشایی از علت ساخته شدن کیهان از ماده و عدم حضور ضد ماده می شود.

تمام ذرات ماده دارای شرکای ضد ماده با جرم مشابه اما بار مخالف هستند. در زمان ترکیب ماده و ضد ماده، هر دو از بین رفته و مقدار زیادی انرژی خالص تولید می شود.

دانشمندان معتقدند، در زمان انفجار بزرگ (Big Bang) در 13.7 میلیارد سال قبل که باعث شکل گیری همه چیز شده است، کیهان از مقدار مساوی ماده و ضد ماده برخوردار بود. اما هنگام برخورد ماده وضد ماده تنها مقدار اندکی ماده باقی مانده است که باعث ایجاد ستاره ها و کهکشان های امروزی شد.

به دام انداختن ضد ماده

محققان آزمایشگاه سرن سوئیس در تحقیق قبلی خود موفق شدند اتم های ضد ماده را برای چند دقیقه با استفاده از میدان های مغناطیسی در یک نقطه به دام بیاندازند.

اتم ضدهیدروژن شبیه اتم هیدروژن، ساده ترین اتم در بین عناصر است. هیدروژن شامل یک پروتون و یک الکترون است و ضدهیدروژن از یک ضدپروتون و یک پوزیترون تشکیل شده است.

در تحقیق جدید فیزیکدانان دریافتند می توانند امواج مایکرویو با فرکانس خاص را بر روی اتم ضدهیروژن بتابانند که باعث می شود میدان مغناطیسی ذره تغییر کند و تله مغناطیسی که ضد ماده را بدام انداخته بود دیگر کارایی نداشته باشد.

در این حالت ضد ماده رها شده و به دیوارهای محل بدام افتادن که از ماده تشکیل شده است، برخورد می کند و اتم ماده و ضد ماده از بین می روند که محققان قادرند این لحظه را شناسایی کنند.

«جفری هانگست» از محققان دانشگاه آرهوس دانمارک و سخنگوی آزمایشگاه ALPHA مرکز تحقیقاتی سرن تأکید می کند: این نخستین اندازه گیری ضد ماده در جهان محسوب می شود که نشان می دهد امکان تغییر خواص داخلی ضد اتم با تاباندن امواج مایکرویو وجود دارد.

این روش نخستین گام در شیوه اندازه گیری دقیق موسوم به اسپکتروسکوپی محسوب می شود. تنظیم امواج در یک فرکانس خاص باعث تحریک پوزیترون در سطح انرژی بالاتر می شود. هنگام جهش پوزیترون تحریک شده به مدار بالاتر و برخورد با اتم ماده، انرژی اضافی بصورت نور آزاد می شود که محققان می توانند فرکانس نوری را محاسبه کنند.

نتایج این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.