پادماده و پاد گیتی


 

در اغاز سده بیستم فیزکدانها فهمیدند که اتم متشکل است از ذرات زیر اتمی باردار با الکترونهایی با بار منفی که به دور هسته با بار مثبت میچرخند . پس وقتی که در دهه ۱۹۳۰ فیزیک دانها دریافتند برای هر ذره یک پاد ذره نیز وجود دارد ولی با بار مخالف غوغایی برپا شد .
نخستین پادذره که اسمش پادالکترون بود {پوزیترون } کشف شد / پوزیترون از هر نظر مثل الکترون است ولی بارش مثبت میباشد .
در سال ۱۹۵۵ شتاب دهنده ذرات در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی به نام “بواترون ” نخستین پوزیترون را تولید کرد . پس این ذره به غیر داشتن بار منفی با پروتون یکسان است این یعنی می توان پاد اتم ساخت در واقع پاد عناصر و پادشیمی و پادزمین و حتی پاد گیتی نیز از لحاظ نظری ممکن پذیر است .
دانشمندان در شتاب دهنده های بزرگ با کوبیدن پروتون ها به هم به دنبال شکار ذرات ریز اتمی هستند نمونه اش شتاب دهنده بزرگ ذرات در سرن سوییس که هم اکنون دانشمندان بزرگی در اقصی نقاط دنیا مشغول فعالیت هستند به روی بزرگترین پروژه علمی بشر .
در سال ۱۹۹۵ سرن اعلام کرد که ۹ اتم پادهیدروژن را ساخته است .کاری تاریخ ساز صورت گرفت . آزمایشگاه فرمی لب نیز با اعلام ساخت یک صد اتم پادهیدروژن همان کار را نیز انجام داد .
شاید تا سال ۲۰۲۰ ضریب سرعت ساخت پاد اتم و ذرات سه برابر شود . در سال ۲۰۰۴ برای ساخت چند تریلینیوم گرم پادماده برای سرن ۲۰ میلیون دلار خرج برداشت . پس برای ساخت یک گرم پاد ماده ۱۰۰ کواردیلیون دلار خرج نیاز است .

 در گزارشی از سرن امده حتی کل پاد ماده ساخته شده در این ازمایشگاه را در مجاورت ماده قرار دهیم فقط انرزی لازم برای روشن کردن یک لامپ برای چند دقیقه را دارد . نگه داشتن پاد ماده در ظرف عادی به منزله خودکشی است . وقتی به دیواره ها برخورد کند نابود میشوند . پس چطور آن را حمل و نقل میکنند ؟ نخست پاد ماده را به صورت گاز یونها یونیذه میکنند و سپس ان را با ایمنی در یک بطری مغناطیسی محصور میسازند .
میدان مغناطیسی از برخورد پاد ماده با دیواره های ظرف جلوگیری میکند . برای ساخت موتور پاد ماده …لازمه در جریانی پایا از پادماده در محفظه احتراق خورانده شود . در انجا با احتیاط با ماده ی عادی ترکیب شود . و انفجاری تحت کنترل صورت کیرد . شبیه انفجاری که درموشک های شیمیایی صورت میگیرد .
سپس یونهای حاصل از این انفجار از انتهای موشک پادماده بیرون میزند و پیش رانش صورت میگیرد به دلیل کارایی پادماده در تبدیل ماده به انرژی در تئوری این یکی از جذاب ترین طرح های موتور برای فضاناوهای اینده است . در مجموعه فیلمهای “پیشتازان فضا ” پادماده منبع انرژی سفینه اینتر پرایز بود . جرالد اسمیت فیزیک دان دانشگاه ایلتی پنسیلوانیا اعتقاد داشت ۴ میلیگرم پوزیترون برای رساندن موشک پادماده به بهرام تنها در عرض چند هفته کفایت میکند .
گام نخست در ساخت این سوخت باریکه هایی از پادپروتونها در شتاب دهنده ذرات و سپس ذخیره کردن انها در تله پنینگ است که اسمیت در ان را ساخت . وزنه تله پنینگ ۱۰۰ کلوگرم است .
حدود یک تریلینیوم پاد پروتون در میدان مغناطیسی ذخیره خواهد شد . اگرچه پاد ماده گران ترین ترکیب بر روی زمین است و قیمتش هر سال دارد کاهش پیدا میکند{ قیمت تقریبی ان فعلا هر گرمی ۶۲ تریلیون دلار است !!! }
سوالی که وجود دارد این است که چرا گیتی بیشتر از ماده ساخته شده ؟ تا پاد ماده … ایا پاد ماده و ماده اگر در ابتدای عالم مقادیری یکسان داشتند نباید هم را نابود میکردند ؟
ساخاروف دانشمند روس برای شوروی در دهه پنجاه میلادی بمب هیدروژی را اختراع کرد./ او این نظریه را پیش کشید که در اغاز گیتی در مقدار ماده و پاد ماده تفاوتهایی اندک و جزئی وجود داشت . او این عدم تفارن را نقص نهاد ساخاروف عملا فرض کرد که تمام اتمهای در گیتی امروزین بازمانده ای از تعدیل تقریبا کامل ماده و پاد ماده هستند و بیگ بنگ باعث تعدیل کیهانی ان دو شد .
تمام اتمهای بدن ما حاصل بازمانده برخورد کیهانی ماده و پاد ماده است .
فوران گرهایی از پاد ماده در کهکشان راه شیری نه چندان دور تر از مرکز کهکشانمان توسط ” دکتر ویلیام پارسل ” از دانشگاه نورث وسترن کشف شد . گویی نهری از پاد ماده وجود دارد که در برخورد با گاز هیدروژن« تابش گاما ی مشخصی در ۱٫۰۲ میلیون الکترون ولت را ایجاد میکند . اگر این ستون پاد ماده به طور طبیعی موجود است انگاه شاید دیگر بسته های پاد ماده در گیتی وجود داشته باشند ه در بیگ بنگ از بین نرفته اند با این فرض که پاد ماده در اون بیرون است پس برای درو کردن ان میتوان از پیشرانش فضا ناو ها استفاده کرد .:point_down::point_down::point_down:
برخی معتقدند .واکنشهای کنترل شده ماده- پاد ماده میتواند در سوخت فضا پیماها انهم تنها با ۳۰ میلیو گرم ما را به سیاره کوتوله پاوتو برساند . و حتی با ۱۷ گرم پاد ماده میتوان ب راحتی یک کشتی فضایی را به نزدیک ترین همسایه منظومه شمسی یعنی الفا پروکسیما قنطورس رسانید { که ۴٫۲ سال نوری از ما فاصله دارد }
با کارهای پیشگامانه ” پل دیراک ” یکی از برجسته ترین فیزیک دان های سده بیستم کشف پاد ماده عملا به ۱۹۲۸ باز میگردد / دیراک متولد ۱۹۰۲ کسی بود که صاحب کرسی لوکاسین در دانشگاه کمبریج بود همون کرسی که نیوتون داشت و هم اکنون در اختیار استیون هاوکینگ است .
وی انقلابی در سال ۱۹۲۵ در زمینه کوانتوم انجام داد نظریه کوانتوم بر اساس این ایده بود که ذرات همانند الکترون را نه به صورت ذره نقطه مانند بلکه به صوورت نوعی موج بیان کرد که با معادله موج مشهور ” شرودینگر” توصیف میشود . ولی دیراک وجود نقصی در معادله شرودینگر پی برد . این تنها به توصیف الکترونهایی میپرداخت که با سرعت پایین حرکت میکنند . در سال ۱۹۲۸ پل دیراک معادله اصلاح شده برای معادله شرودینگر پیشنهاد داد که کاملا از نظریه انیشتین پیروی میکرد .
چند سال پس از دیراک پیش بینی خیره کننده ی خورا بیان کرد …. شخصی به نام کار اندرسن عملا پاد الکترون را کشف کرد و در سال ۱۹۳۳ دیراک جایزه نوبل را از ان خود کرد .
به بیان دیگر پاد ماده اولین بار توسط معادله دیراک دو جواب داد . یکی برای ماده و دیگری برای پاد ماده .
معادله دیراک نه تنها وجود پاد ماده را پیش بینی کرد بلکه برای اسپین الکترون را نیز پیش بینی کرد .
اما سوال بزرگ تر . اگر برای هر ذره یا عنصر یا ماده یا هر چیزی پاد انها نیز وجود دارد ایا پادگرانش هم ممکنه ایا پاد گیتی هم وجود دارد
چرا طبیعت پاد ماده را مجاز دانسته ؟ ایا پاد گیتی ها بر این اسا میتوانند وجود داشته باشند ؟

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *