ويأمل العلماء في تكرار التجربة ومعرفة المزيد عن طبيعة المادة المضادة وما إذا كان تناظر CPT مكسورًا أيضًا مثل كل مكون من مكوناته على حدة
في دراسة نشرت في مجلة Nature Physics هذا الأسبوع (5 يونيو 2011)، أفاد الباحثون العاملون في تجربة Alpha Bessern أنهم تمكنوا من التقاط ذرات المادة المضادة لأكثر من 16 دقيقة - وهو وقت كافٍ لبدء دراسة خصائصها بالتفصيل. ألفا هو جزء من برنامج أكبر للكشف عن البروتون المضاد في CERN، والذي يبحث في ألغاز أحد أكثر أنواع الجسيمات مراوغة في الطبيعة.
نحن نعيش اليوم في كون يتكون بالكامل من المادة، ولكن في الانفجار الكبير تم خلق المادة والمادة المضادة بكميات متساوية. ويبدو أن الطبيعة لم تكن تفضل المادة إلا قليلاً، مما سمح بوجود الكون وكل ما نراه فيه. إحدى الطرق لدراسة تفضيل الطبيعة للمادة هي مقارنة ذرات الهيدروجين مع مستقبلاتها في المادة المضادة، وبالتالي فإن البحث الحالي مهم.
يوضح المتحدث باسم تجربة ألفا جيفري هينجست من جامعة آرهوس: "لقد تمكنا من التقاط ذرات الهيدروجين المضاد لمدة ألف ثانية على سبيل المثال". "هذا وقت كافٍ لبدء التحقيق معهم، حتى بالكمية الصغيرة التي تمكنا من الاستيلاء عليها حتى الآن".
يصف الباحثون في المقال أنهم التقطوا ودرسوا 300 ذرة هيدروجين مضادة. سيسمح التقاط الذرات المضادة برسم خرائط لهذه الذرات باستخدام التحليل الطيفي بالليزر أو الموجات الدقيقة، بحيث يمكن مقارنتها بذرات الهيدروجين، التي تعد من بين الأنظمة الأكثر شيوعًا في الفيزياء. وينبغي أن يكون أي اختلاف واضحا بعد الفحص الدقيق. يمكن أن يوفر التقاط الذرات المضادة أيضًا نهجًا تكميليًا لقياس تأثير الجاذبية على المادة المضادة، والذي سيتم التحقيق فيه قريبًا أيضًا في تجربة AEgIS.
إحدى النتائج المهمة لاحتجاز الهيدروجين المضاد لفترة طويلة من الزمن هو أن الذرات المضادة لديها الوقت للاسترخاء والعودة إلى حالة الراحة، مما سيسمح لـ Alpha بإجراء قياسات دقيقة ضرورية لدراسة التناظر المعروف باسم CPT وهو تناظر في الفيزياء يصف كيف تبدو العملية في ظل التحولات المختلفة. C على سبيل المثال يشارك في تبادل الإلكترونات المشحونة للجزيئات المشاركة في العملية. P يشبه النظر في المرآة، بينما T يتضمن عكس سهم الزمن.
بشكل فردي، يتم كسر كل من التماثلات - وهي عملية تجعل من المستحيل رؤيتها، ولكن في CPT نقول أن الجسيم الذي يتحرك للأمام في الزمن في عالمنا لا يمكن تمييزه عن الجسيم المضاد الذي يتحرك للخلف في الزمن في الكون المرآة، وهكذا ستتعامل معه الطبيعة. يتطلب تناظر CPT أن يكون للهيدروجين والهيدروجين المضاد نفس الطيف.
وقال هينجست: "إن أي إشارة إلى كسر تناظر CPT سيتطلب إعادة تفكير جدية في فهمنا للطبيعة". "لكن نصف الكون مفقود، لذا هناك نوع معين من إعادة التفكير يلوح في الأفق."
ستكون الخطوة التالية لـ Alpha هي البدء في إجراء قياسات لالتقاط الهيدروجين المضاد، وهو ما سيحدث في وقت لاحق من هذا العام. سوف يقوم الالتقاط التالي بإضاءة الذرات المحاصرة بالضوء في النطاق الصغير، لمعرفة ما إذا كانت تمتص نفس التردد (أو الطاقات) تمامًا مثل الذرات المقابلة.
يشرح هانغست: "إذا ضربت ذرات الهيدروجين المضاد بالتردد الصحيح بموجات الميكروويف، فسوف تفلت من الفخ وسنكون قادرين على اكتشاف تأينها - حتى لذرة واحدة". "سيوفر هذا أول نظرة على الإطلاق على بنية الهيدروجين المضاد - العنصر الأول في الجدول الدوري."
تعليقات 28
هذا هراء، لم يكتشف أحد المادة المضادة.
ولهذا البحث شركاء آخرون في إسرائيل.
ايهود انا فهمت شكرا على الشرح.
نقطة،
المادة المضادة ليست مجرد صورة طبق الأصل للمادة. يجب فهم مفهوم المادة المضادة في سياق البحر البرمي.
وفي هذا السياق يمكن أن نفهم أن هناك مشكلة في حفظ الطاقة عند نقل المادة إلى المادة المضادة. عندما حصل بول ديراك على حلول ذات طاقة سلبية، افترض وجود جسيمات ذات طاقة سلبية، فقد فهم هذه الجسيمات على أنها ثقوب في بحر فيرمي. الصورة الفيزيائية هي لمجموعة من الفرميونات الموجودة في الحالة الأرضية، وهي تملأ حالات مختلفة بسبب حظر باولي، وهذه الحالة هي حالة الفراغ الفرميوني. يؤدي إثارة الفراغ إلى نقل الجسيم إلى حالة مثارة ويترك وراءه ثقبًا هو الجسيم المضاد. لإثارة جسيم، يجب أن تعطي على الأقل ضعف كتلة السكون التي تنتج الجسيم والجسيم المضاد. بسبب بحر فيرمي، لا يمكن نقل المادة إلى مادة مضادة. لا توجد آلية كمومية يمكنها تحويل الجسيم إلى جسيم مضاد لأن الفراغ الفرميوني ممتلئ.
ودي. لا يوجد انتهاك للحفاظ على الطاقة هنا. يتم الحصول على الطاقة من تحويل المادة نفسها إلى طاقة (تتحول المادة والمادة المضادة إلى طاقة). كل ما نحتاجه هو تحويل ما نسميه المادة بطريقة أو بأخرى إلى مادة مضادة. ولا أرى مخالفة لقانون الحفظ في مثل هذا الانقلاب. إلا إذا أنا في عداد المفقودين شيء. عندما قلت كميًا كنت أقصد أن المادة بطريقة ما ستتحول إلى مادة مضادة (بغض النظر عما يعنيه ذلك) دون أي مدخلات للطاقة على الإطلاق.
فقط لأننا ننتج المادة المضادة بطريقة معينة، لا يعني أنها الطريقة الوحيدة لإنتاج المادة المضادة.
يتم إنشاء الجزيئات تلقائيًا من الفراغ. والقفزات الكمومية تحدث بشكل عفوي. أود أن أعرف ما إذا كان هناك نوع من التماثل الذي سيتم كسره والذي، من حيث المبدأ، لا يسمح بحدوث مثل هذه العملية.
رجل،
أسئلة السلامة والأمان هي أسئلة هندسية حول كيفية استخدام نوع معين من الوقود. ما يمكن قوله بشكل شبه مؤكد هو أن الأرجيا التي تم إنتاجها بهذه الطريقة كانت أنظف بكثير من تلك المنتجة من المفاعلات حيث لم تكن هناك منتجات انشطارية يمكن التخلص منها كما هو الحال في المفاعلات. ومن ناحية أخرى، في فكرة أخرى، إنتاج الطاقة من اتصال المادة والمادة المضادة يكون من خلال إشعاع جاما، ومن أجل حصر مصدر الطاقة، هناك حاجة إلى هيكل بحيث يمكن أن تكون المنتجات المشعة قد تشكلت في المبنى المواد من انبعاث أشعة غاما، ولكن من المفترض أن نصف عمرها كان أقصر بحيث كانت أقل تلويثا. من حيث الأمان، أميل إلى دعم المفاعلات النووية حيث التكنولوجيا والهندسة معروفة منذ عقود، لذا فإن مستوى الأمان مرتفع، فلا خوف من أن يحترق كل الوقود دفعة واحدة، وهو خلل يمكن التفكير فيه في إنتاج الطاقة من اتصال المادة والمادة المضادة.
يحب
عندي سؤال لمن ليس لديه معرفة بالمادة.
تصف التفاعلات فكرة إنتاج الطاقة من المادة المضادة.
لنفترض أن لدينا طريقة للحصول على كمية كبيرة من المادة المضادة (حتى كمية لا حصر لها).
هل إنتاج الطاقة من A.H. هل كان أكثر أمانا وكفاءة من توليد الطاقة في المفاعلات النووية؟
من الردود يمكنك أن ترى سوء فهم أساسي لمفهوم المادة المضادة. في حين يمكن اعتبار المادة المضادة بمثابة صورة مرآة للمادة، إلا أنه يجب أخذ العديد من قوانين الطبيعة الأساسية في الاعتبار. بادئ ذي بدء، القوانين الأساسية للفيزياء هي الحفاظ على المادة والطاقة، وكان أينشتاين هو الذي أظهر التكافؤ بينهما. لا يمكن تحويل المادة إلى مادة مضادة، ولا حتى كميًا، فلو كان ذلك ممكنًا لخرقنا قانون حفظ الطاقة، أي أنه سيكون لدينا "الكمال الرائد" وبالإضافة إلى ذلك، فإننا يمكن أن ينتج المادة من لا شيء دون استثمار الطاقة، وهو ما يخالف بوضوح قانون حفظ المادة.
ثانيًا، لا يوجد مصدر للمادة المضادة يجب اكتشافه ويجب إنتاج المادة المضادة. يتطلب إنتاج المادة المضادة طاقة، ومن حيث المبدأ يعمل في عملية معاكسة للتحليل، مما يعني أنه عندما يتم إنتاج المادة المضادة، يتم إنتاج المادة أيضًا. ماذا يحدث لقانون حفظ المادة في الكون؟ حسنًا، هناك مساواة بين المادة والطاقة، وإنتاج المادة المضادة يتطلب الكثير من الطاقة. لذا فقد فقدنا الطاقة في المجمل وأنتجنا المادة المضادة. وكما تعلمون، لا يوجد حل هنا لمشاكل الطاقة التي تزعج البشرية.
إذا وجدوا بطريقة ما طريقة كمومية لتحويل المادة إلى مادة مضادة، فسنحصل على طاقة مجانية غير محدودة.
المادة المضادة ليست مصدرًا للطاقة إلا إذا وجدوا مكانًا لاستخراجها
وهو محفز مهم لعمليات لا تعد ولا تحصى.... من الممكن الاندماج النووي مع اكتساب الطاقة في مولد منزلي.
إن الأبحاث المثيرة للاهتمام والمهمة للغاية ستمهد لنا الطريق للقاء عوالم جديدة في الكون.
وأخيرا بعض التحديثات على CERN
ظنوا أنهم حلقوا الظلام بسبب تشكل ثقب أسود صغير هناك وطمس المكان....
إيتسيك ج:
الكثير من الطاقة. الكثير والكثير والكثير. و-؟ الغرض من هذه التجارب ليس خلق مادة مضادة كمصدر بديل للطاقة وسؤالك ليس له أي معنى.
وما مقدار الطاقة التي استثمروها في إنتاج نفس الكمية من المادة المضادة التي يمكن إضاءة مصباح كهربائي بها لبضع دقائق؟ تبريد الموصلات؟ تسارع الجسيمات؟
فزاعة،
من الأفضل حرق القش (سامحني) لغلي الماء وبناء محرك بخاري. يذكر موقع ساران الإلكتروني أنه من بين كل كمية المادة المضادة التي تمكنوا من إنتاجها في ساران (إذا كان من الممكن تركيزها معًا) سيكون من الممكن إضاءة مصباح كهربائي لبضع دقائق.
يوسي،
هذا هو بالضبط السؤال الأساسي الذي يطرحه الهراسة التي تقف وراء الإنجاز العلمي والتكنولوجي الهائل الذي ظهر في طابا. هل ذرات المادة والمادة المضادة متكافئة مع نقطة اقتران الشحنة؟ ووفقا لقوانين الطبيعة المعروفة لدينا، لا ينبغي أن يكون هناك اختلافات في مستويات الطاقة للذرات، وهذا بالضبط ما ينوي العلماء اختباره.
عظيم، الآن يمكنهم أخيرًا البدء في بناء مفاعل المادة/المادة المضادة وإنشاء محرك الالتواء!
لتذهب بكل شجاعة إلى حيث لم يصل أحد قبلنا
أم أنني أبتعد قليلاً؟
أشباح:
وفي بقية الجملة مكتوب أنهم يعتزمون الإضرار باستخدام الموجات الدقيقة - أي - الإشعاع الكهرومغناطيسي - أي - الفوتونات.
كيف سيتم إجراء القياس فعليًا على الجسيم المضاد، بعد كل شيء، كل جسيم يتم إنشاؤه لإجراء القياس من المفترض أن يخضع للاستنشاق مع الجسيم المضاد؟
لم أفهم تمامًا المقصود: "إذا ضربت ذرات الهيدروجين المضادة..."
ماذا "تؤذي"؟ بعد كل شيء، من المفترض أن تمر ذرة الهيدروجين المضادة بعملية تأين بمجرد أن "يصطدم" بها شيء ما، أليس كذلك؟
شكر
والدي، في العنوان: لمدة 1000 ثانية.
يوسي:
نعم. كل مادة لها مضادها.
ومن الواضح تمامًا أنه من الصعب فهم المقال إذا لم تفهم الكلمات التي يتكون منها.
لهذا السبب أقترح عليك أن تقرأ ما هو مكتوب في ويكيبيديا عن المادة المضادة وبعد ذلك فقط ستعود لقراءة المقال.
بحث مهم، وأعتقد أنه سيفتح مجالا جديدا للعلوم أمام العالم
الصياغة غامضة إلى حد ما. لم افهم شيء.
ما هي معاني ذلك مثلاً؟ او التطبيقات ؟
ليس من الواضح ما هو مضاد الهيدروجين؟
كل نوع من المواد له مضاد؟ هل يوجد مضاد أكسجين مثلا؟
تجدر الإشارة إلى أن أحد الشركاء الرئيسيين في البحث منذ بدايته هو العالم الإسرائيلي الدكتور إيلي شريد. كان الدكتور شريد عضوًا في مجموعة ألفا منذ إنشائها. بالإضافة إلى ذلك، ساهم البروفيسور لازار فريلاند من الجامعة العبرية كثيرًا في البحث، حيث اقترح عدة طرق نظرية لتحسين حجز الهيدروجين المضاد، وهي اقتراحات استخدمتها المجموعة والتي بفضلها تم الإبلاغ عن النتيجة في المقال تم تحقيقه.
بحث مهم وجيد. كلما كان ذلك أفضل.
لمكان مثلا