آیا پوزیترونیوم، اسرار ضدگرانش را برملا می‌کند؟

محبوبه عمیدی: آیا پادماده، همراه همیشگی ماده که قرار است مانند سایه همه جا همراه او باشد، می‌تواند اثر ضدگرانشی داشته باشد؟ محققان آزمایشی ترتیب داده‌اند که به زودی به این پرسش پاسخ خواهد داد.  

همانطور که می‌دانید مواد طبیعی می‌توانند هر ماده دیگری را روی زمین جذب کنند اما هنوز کسی نمی‌تواند رفتار گرانشی پادماده را پیش‌بینی کند. پنج‌شنبه گذشته، تیمی از متخصصان فیزیک در Physics Review Letters اعلام کردند موفق به ایجاد زوج‌هایی پایدار از الکترون و ذرات پادماده آن یعنی پوزیترون‌ شده‌اند که می‌تواند معمای ضدگرانش را برای همیشه حل کند.  

محققان می‌گویند هر ذره‌ای در فیزیک، پادماده‌ای دارد که از هر نظر - که تاکنون امکان بررسی آن وجود داشته – کاملا به آن شبیه بوده و تنها بار الکتریکی (و برخی ویژگی‌های بنیادی) مخالفی دارد. نظریه‌های اخیر نیز رویکرد مشابهی دارند و بر اساس آنها هنگام آغاز خلقت عالم، ماده و پادماده به میزان یکسان ایجاد شده و هر جا با یکدیگر برخورد داشته‌اند، با از بین بردن یکدیگر پرتوهای پرانرژی نور را خلق کرده‌اند. حالا این پرسش پیش می‌آید که چرا و چطور جهان تازه‌ای خلق شده و چرا آنچه در اطراف ما وجود دارد از ماده ساخته شده است؟

احتمالا یکی از مشخصه‌هایی که می‌تواند پادماده را از ماده متمایز کند، رفتار گرانشی آن است. بسیاری از محققان معتقدند که پادماده می‌تواند ماده را جذب کند و بعضی دیگر می‌گویند باید منتظر دافعه باشیم.

پاسخ‌های ضمنی متعددی برای این پرسش که چرا جهان در لحظه خلقت ناپدید نشده تا به دریایی از فوتون‌ها تبدیل شود یا چرا جهان پیرامون ما بیشتر بسط پیدا می‌کند، نیز وجود دارند اما بررسی صحت این ایده‌ها تقریبا غیرممکن است.

به گزارش بی.بی.سی، محققان دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید موفق شده‌اند با طرح آزمایشی به حل این معما کمک کنند. آنها جفت‌هایی از الکترون و ‌پوزیترون را ایجاد کرده‌اند که در مدارهای ثابتی به دور یکدیگر حرکت می‌کنند. پژوهشگران این موجود جدید را پوزیترونیوم نامیده‌اند.

برای جلوگیری از برخورد این جفت ذرات با یکدیگر و از بین رفتنشان از القای محتاطانه انرژی استفاده شده که به ترازهای ریدبرگ معروف است. 

این ذرات مانند خودروهای مسابقه‌ای که می‌توانند در خطوط متعدد یک مسیر حرکت کنند، با گرفتن انرژی به مدارهای بالاتری که دور ذرات دیگر وجود دارند، راه پیدا خواهند کرد. مشکل اینجاست که این اتم‌های پوزیترونیوم ریدبرگ که به تراز انرژی بالاتر ارتقا پیدا کرده‌اند، تنها سه‌میلیاردیم ثانیه دوام می‌آورند.

این گروه امیدوار است بتواند آزمایش فوق را تا دوام این ذرات در بازه‌ای چندهزارم ثانیه‌ای توسعه دهد و آنگاه ببیند که این ذرات به کدام سمت کشیده خواهند شد؟

 53275