محتويات المقال :
في لحظة الإنفجار العظيم «Big Bang» ، الكتلة شديدة الحرارة العالية الكثافة المعروفة بالكون انفجرت لتعطينا كل جسيم من المادة التي تحيط بنا، ولكن هل تخيلت يوما أن وجود الكون غير ممكن !
فيزيائياً، العمليات التي شكلت الجسيمات الأولى يجب أن تنتج أعداد مساوية من الجسيمات المضادة «antiparticle» وبذلك تهلك كل المادة بكفاءة تامة ،لكن هذا لم يحدث، وهذا ما وضع الفيزيائين في حيرة شديدة لعقود.
كل جسيم في النموذج المعياري « Standard Model» -نظرية لوصف بنيات الكون المتناهية الصغر- لديها ما يُعرَف بالجسيم المضاد، والذي له كتلة مساوية تماماً للجسيم الأصلي لكنه يحمل شحنة مخالفة، على سبيل المثال، خذ جسيمات متشابهة كالإلكترونات والتي تحمل شحنة سالبة، يمكنك تخمين الجسيم المضاد لها والذي يعرف بالبوزترون «positron» ذي الشحنة الموجبة.
تسمية الجسيمات المضادة تتم عن طريق إضافة «مضاد» بداية اسم الجسيم مثل مضاد النيوترون أو مضاد ميون.
الفوتون «photon» لا يحمل أي شحنة لذلك الفوتون ومضاد الفوتون شيء واحد.
وبما أن الجسيمات هي من تصنع المادة، فالجسيمات المضادة هي من تصنع المادة المضادة.
تفاعل المادة والمادة المضادة يهلك كلا الجسيمات تاركاً خلفه إنفجاراً من الطاقة النقية.
في المختبر، رصد العلماء تصادم الأجسام ومضاداتها ملايين المرات في الثانية قبل إضمحلالها لمادة أخرى -مادة أو مادة مضادة-.
في بداية نشوء الكون، نسبة الإضمحلال هي 50/50 من المادة والمادة المضادة، وكما تعلم مجموع نسبة 50 من المادة و50 من المادة المضادة يساوي صفر من الكون!
يشرح «CERN» باستخدام عملة معدنية، عند تأرجح عملة معدنية على طاولة فأنك ترى الصورة أو النقش لحظة توقفها لكنك لن تستطيع مسبقاً تحديد الوجه الذي ستستقر عليه العملة قبل توقفها، في المقابل إذا تأرجحت مجموعة كبيرة من العملات المعدنية فستتوقع بشكل بديهي إستقرار نصفها على الصورة والنصف الآخر على النقش. الشيء ذاته ينطبق على الجسيمات المتصادمة، الفرق اننا لا نعلم ما هي الجسيمات المتصادمة لحظة نشوء الكون!
ما هي هذه الجسيمات؟ لماذا حصلنا على مادة اكثر؟ لماذا تشكّل المادة شيئاً؟
لنجد الحل، يحاول الفيزيائيون إيجاد الفروق المتناهية الغير ملحوظة بين المادة والمادة المضادة، فلربما نكتشف سبب تزايد نسبة احدى المادتين في بداية نشوء الكون.
عام 2016، تجربة الفا في «CERN» استطاعت بنجاح إنتاج وقياس مضاد الهيدروجين، لكن لم يتم التوصل لأي فرق بين الهيدروجين ومضاد الهيدروجين!
في خريف 2017 ،قاس العلماء الـ«magnetic moment» لمضاد البروتون ووجدوا كذلك انه مطابق تماماً للبروتون!
تستمر الأبحاث، وببقى السؤال الجوهري حول الكون بحاجة إلى إجابة.
المصدر
إن السؤال القديم حول اختلاف أعداد أبناء الحيوانات بين الأنواع، قد أذهل العلماء وعشاق الحيوانات…
تقترح العديد من الفلسفات أن المعاناة سيئة. فالهدف النهائي للبوذية، على سبيل المثال، كما يتضح…
لطالما كانت الثقوب السوداء مصدرًا للغموض بالنسبة للفيزيائيين. ولكن ماذا لو كان فهمنا للثقوب السوداء…
توفر الصحراء الكبرى، وهي إحدى أكثر المناطق جرداء على وجه الأرض، مادة مغذية مهمة لقاع…
في اكتشاف رائد، توصل الباحثون في جامعة بوردو ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا إلى اكتشاف…
يتعرض عالم العملات المشفرة لانتقادات بسبب سجله البيئي، لا سيما بالمقارنة مع الاستثمارات التقليدية التي…