المادة المضادة Antimatter
ما هي المادة المضادة :
في فيزياء الجسيمات،
المادة المضادة هي امتداد لمفهوم الجسيم المضاد للمادة، حيث تتكون المادة المضادة من جسيمات مضادة بنفس الطريقة التي تتكون منها المادة العادية من جزيئات. على سبيل المثال، الإلكترون المضاد (البوزيترون، هو إلكترون ذو شحنة موجبة) والبروتون المضاد (بروتون ذو الشحنة سالبة) يمكن أن يشكلوا ذرة مضاد الهيدروجين بنفس الطريقة التي يشكل بها الإلكترون والبروتون ذرة هيدروجين عادية.
وعلاوة على ذلك، فإن خلط المادة مع المادة المضادة يؤدي إلى فناء كل منهما وبنفس الطريقة تفنى الجسيمات والجسيمات المضادة، مما يؤدي ظهور طاقة كبيرة من الفوتونات (أشعة غاما) أو غيرها من أزواج من الجسيمات والجسيمات المضادة.
هناك تكهنات كثيرة عن السبب في أن الكون المدرك يتكون بشكل كامل تقريبا من المادة، وما إذا كان توجد غيره من الأماكن تتكون بالكامل تقريبا من المادة المضادة، وماذا قد يحدث إذا تم استغلال المادة المضادة، ولكن في هذا الوقت يشكل عدم التماثل الواضح للمادة والمادة المضادة في الكون المرئي إحدى المشاكل الكبرى التي لم تحل في الفيزياء. العملية التي تتطور من خلالها التماثل بين الجسيمات والجسيمات المضادة تسمى
التخليق الباريوني (
بالإنجليزية: baryogenesis).
كيفية صنعها :
تنتج أيضا الجزيئات المضادة في أي بيئة ذات درجة حرارة عالية بما فيه الكفاية (يعني الطاقة للجسيمات أكبر من إنتاج زوج عتبة). خلال فترة التخليق الباريوني، عندما كان الكون شديد الحرارة وكثيف، كانت المادة والمادة المضادة تنتج وتباد باستمرار. وجود ما تبقى من المادة، وعدم وجود بقايا من مادة المضادة مكتشفة، تسمى أيضا اللاتماثل الباريوني، يرجع إلى اختلال التماثل القطري المتعلق بالمادة والمادة المضادة. ولا تزال الآلية الدقيقة لهذا الاختلال أثناء التخليق الباريوني لغزا.
تنتج البوزترونات أيضا عن طريق بيتا المشعة + </ سوب> الاضمحلال، ولكن هذه الآلية يمكن أن تعتبر "طبيعية" وكذلك "مصطنعة".
هل تخزن ؟
لا يمكن تخزين المادة المضادة في وعاء مصنوع من مادة عادية لأن المادة المضادة تتفاعل مع أي مادة تمسها، وتبيد نفسها والحاوية. تتكون المادة المضادة من جسيمات مشحونة يمكن احتواؤها من خلال مزيج من حقل كهربائي وحقل مغناطيسي في جهاز يعرف
بفخ الكتابة Penning trap. وهذا الجهاز لا يمكن مع ذلك، احتواء المادة المضادة التي تتكون من جسيمات غير مشحونة، والتي تستخدم فيها الفخاخ الذرية. على وجه الخصوص، قد مثل في فخ استخدام حظة ثنائي القطب (الكهربائية أو المغناطيسية) من جسيمات المحاصرين ؛ في فراغ عالية، وهذه المسألة أو جسيمات المادة المضادة يمكن المحاصرين (تعليق) مع وتبرد قليلا خارج الإشعاع مدوية ليزر (انظر، على سبيل المثال، مغناطيسي بصري فخ وشرك المغناطيسي). الجزيئات الصغيرة يمكن أن تكون أيضا علقت فقط عن طريق الحزم الضوئية المكثفة في ملاقط بصرية.
تكلفتها :
تعتبر المادة المضادة أكثر المواد تكلفة في الوجود، بتكلفة تقدر ب25 مليار دولار للجرام الواحد من
البوزيترون، و62.5 تريليون دولار للجرام الواحد من الهيدروجين المضاد.
(بوزيترون (مضاد الكترون))
وذلك لأن الإنتاج أمر صعب (يتم أنتاج
بروتونات مضادة قليلة فقط في ردود الفعل في معجل جسيمات)، ولأن هناك زيادة في الطلب على الاستخدامات الأخرى لمسرعات الجسيمات. وفقا لسيرن،
قد تكلف بضع مئات من ملايين فرنك سويسري(/0 لإنتاج حوالي 1 على مليار من الجرام) الكمية المستخدمة حتى الآن لالجسيمات / اصطدام معاكس الجسيم). {1/}
تستكشف عدة دراسات لمعهد المفاهيم المتقدمة لناسا ما إذا كان قد يكون من الممكن استخدام المجارف المغناطيسية لجمع المادة المضادة التي تتكون بشكل طبيعي في حزام فان ألن للأرض، وبعد ذلك، أحزمة من الكواكب الغازية الضخمة مثل المشتري، وتأمل في انخفاض التكلفة للجرام الواحد.
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة ذلفاء رافائيل
