[ad_1]
همه ذرات بنیادی شناخته شده در جهان دارای جفت هایی با جرم یکسان و بار الکتریکی مخالف هستند که به آنها پادذره می گویند. اما آیا انتظار می رود که آنتی تز به همان اندازه به نیروهای زیربنایی واکنش نشان دهد؟
فیزیکدانان سرن – مرکز مطالعات پیشرفته در فیزیک ذرات – در تلاشند تا با مطالعه واکنش پادذرات به نیروهای بنیادی ثابت کنند که پادذرات به گرانش مانند ماده معمولی پاسخ می دهند.
از آنجایی که تنها تفاوت بین ماده و پادماده در بار بارالکتریکی است که در برابر آنها وجود دارد – هنگامی که دو ذره با هم برخورد می کنند یکدیگر را از بین می برند – آنها انتظار واکنش یکسانی از گرانش را دارند.
خوشبختانه برای ما – حیوانات مبتنی بر مواد – مقدار پادماده در جهان بسیار کم است. اما هیچ کس نمی داند چرا. انفجار بزرگ در مراحل اولیه خلقت کیهان مقادیر مساوی ماده و ماده تولید کرد. اما همین مقدار ماده و پادماده امروز چگونه شد؟ یقیناً چنین عدم تعادلی توسط برخی عوامل ناشناخته ایجاد شده است.
بنابراین، فیزیکدانان باید پادماده را به دقت مطالعه کنند. مدل استاندارد فیزیک ذرات بیان می کند که هیچ تفاوتی بین ماده و پادماده به جز بار الکتریکی نباید وجود داشته باشد. با این حال، اگر دانشمندان اطلاعات جدیدی در مطالعه پادماده به دست آورند، علم فیزیک ذرات تغییر خواهد کرد.
آنها ابتدا به اصول توجه می کنند. به عنوان مثال، هر جزء توانایی جذب یا انتشار نور با طول موج های مختلف را دارد. این طیف شبیه اثر انگشت است و برای هر جزء منحصر به فرد است. با این حساب، طرف مقابل باید همان طیف ماده را داشته باشد. دانشمندان سرن این را در سال 2016 کشف کردند و این گام دیگری در جهت تایید خواص کلی مواد و آنتی بادی ها بود.
بررسی اقدامات متقابل گرانشی
اکنون باید ببینیم که همتایان به گرانش چگونه واکنش نشان می دهند. پیش بینی می شود که پادذرات نیز مانند ماده در پاسخ به گرانش به زمین سقوط کنند. اما به دلیل بار الکتریکی مخالف، برخی احساس کردند که پادزهر می تواند رفتار مخالف داشته باشد و بالا می رود.
برای آزمایش این فرضیه، تیم سرن آنتی پروتون ها و یون های هیدروژن با بار منفی را در یک دستگاه الکترومغناطیسی به نام دستگاه تله پن قرار داد. زمانی که ذرات داخل دستگاه قرار می گیرند به صورت دایره ای حرکت می کنند. دانشمندان می توانند نسبت بار به جرم ذرات را با اندازه گیری فرکانس آنها در حرکت در این مسیر محاسبه کنند. این نسبت برای ماده و ضد ماده باید یکسان باشد. اگر آنها تفاوتی می دیدند، دانشمندان به این نتیجه می رسیدند که پاسخ های گرانشی آنها متفاوت است.
آزمایشات نشان داده است که پادماده درست مانند ماده روی گرانش می افتد. این ممکن است بدیهی به نظر برسد، اما هنوز سوالات بی پاسخ زیادی وجود دارد که نیاز به آزمایش بیشتری دارند.
[ad_2]
