ستنسف قوانين الفيزياء.. العلماء يكتشفون المادة المضادة للجاذبية

توصل العلماء إلى اكتشاف مهم حول المادة المضادة الغامضة، التي كانت متوفرة بكثرة عندما تشكل الكون لأول مرة.

المادة المضادة هي عكس المادة تمامًا.

لقد ظهرت بكميات متساوية في الانفجار الكبير الذي خلق كوننا.

وعلى الرغم من أن المادة موجودة في كل مكان، إلا أنه من الصعب جدًا العثور على المادة المضادة.

وفي الدراسة الأخيرة، تم اكتشاف أن كلا من المادة والمادة المضادة يستجيبان بنفس الطريقة للجاذبية.

لقد حاول الفيزيائيون منذ سنوات إيجاد الاختلافات والتشابهات بين المادة والمادة المضادة لشرح كيفية تشكل الكون.

وفيما إذا تم اكتشاف أن المادة المضادة تستجيب للجاذبية بالارتفاع بدلاً من الهبوط، فإنها ستحطم كل ما نعرفه عن الفيزياء.

والآن، ولأول مرة، تم تحديد أن ذرات المادة المضادة تسقط أيضًا إلى الأسفل.

لكن هذه ليست نهاية علمية، بل على العكس، تفتح الأبواب لتجارب ونظريات جديدة.

على سبيل المثال، هل يتراجعون بنفس المعدل؟خلال الانفجار الكبير، كان من المفترض أن تقوم المادة والمادة المضادة بإبادة بعضهما البعض، ولم يتبق منهما سوى الضوء.

لماذا لا يكون الأمر كذلك، فهو أحد أعظم ألغاز الفيزياء، واكتشاف الاختلافات له أهمية كبيرة للحل.

في تلك اللحظات الأولى عندما تشكل الكون، سادت المادة بطريقة ما على المادة المضادة.

وبحسب bbc فإن الدكتور دانييل هودجكنسون من CERN، أكبر مختبر فيزياء في العالم، الذي يقع مقره في سويسرا. يقول إن كيفية استجابة المادة المضادة للجاذبية يمكن أن تكون المفتاح لحل اللغز.

ويقول هودجكنسون: “نحن لا نفهم كيف تسود المادة في عالمنا. وهذا هو الدافع لتجاربنا”.المادة المضادة في الكون موجودة فقط للحظة واحدة، جزء من الثانية.

لذلك، كان فريق CERN بحاجة إلى جعل المادة المضادة مستقرة وأطول أمدًا.

البروفيسور جيفري هانجست قضى 30 عامًا في بناء منشأة من شأنها جمع الآلاف من ذرات المادة المضادة من الجسيمات دون الذرية، والاحتفاظ بها في مكان واحد، ومراقبة تفاعلها مع الجاذبية.

“المادة المضادة هي أروع شيء يمكنك التفكير فيه وأكثره غموضًا. بقدر ما يمكننا أن نقول، يمكننا بناء عالم مصنوع من المادة المضادة فقط. إنه أمر ملهم لمعالجة هذه القضية. إنها واحدة من الأسئلة الأساسية حول ماهية المادة المضادة يقول هانجست: “هو وكيف يتصرف”.

ما هي المادة المضادة؟

لنبدأ بماهية المادة: كل شيء في عالمنا يتكون من مادة، وهي جسيمات صغيرة تسمى الذرات.أبسط ذرة هي ذرة الهيدروجين.

ويتكون الجنوب إلى حد كبير من ذرات الهيدروجين. تتكون ذرة الهيدروجين من بروتونين موجبي الشحنة في المنتصف وإلكترون سالب الشحنة يدور حولها.

وفي المادة المضادة، تكون الشحنات الكهربائية عكس ذلك تمامًا.

على سبيل المثال، تم استخدام الهيدروجين المضاد، وهو نسخة المادة المضادة للهيدروجين، في التجارب في CERN.

يوجد في المنتصف بروتون سالب الشحنة (البروتون المضاد) وإلكترون موجب الشحنة (بوزيترون) يدوران حوله.

تم إنشاء هذه البروتونات المضادة عن طريق تصادم الجسيمات في المسرعات في سيرن.

ولقد وصلوا إلى مختبر المادة المضادة عبر الأنابيب بسرعة قريبة من سرعة الضوء.

وهذا سريع جدًا بحيث لا يستطيع الباحثون السيطرة عليه.

في المرحلة الأولى، يتم إبطاؤها عن طريق تدويرها حول حلقة.

وهذا يستنزف طاقتهم ويبطئون سرعتهم إلى سرعات يمكن التحكم فيها بشكل أكبر.

كما يتم بعد ذلك إرسال البروتونات المضادة والبوزيترونات إلى مغناطيس عملاق، حيث يختلطان لتكوين آلاف ذرات الهيدروجين المضاد

و.يقوم المغناطيس بإنشاء مجال مغناطيسي يحبس الهيدروجين المضاد.

إذا لامست المادة المضادة حافة الحاوية التي توجد فيها، فإنها ستفنى على الفور، لأن المادة المضادة لا يمكنها البقاء على قيد الحياة عند الاتصال بعالمنا.

عندما يتم إيقاف المجال المغناطيسي، يتم إطلاق ذرات الهيدروجين المضاد.

ثم تكتشف المستشعرات ما إذا كانت ترتفع أم تنخفض.

وكان بعض المنظرين قد توقعوا سابقًا أن المادة المضادة ستسقط عندما تواجه الجاذبية.

على وجه الخصوص، قال ألبرت أينشتاين منذ أكثر من 100 عام في نظريته النسبية أن المادة المضادة يجب أن تتفاعل وتسقط تمامًا مثل المادة.

وهكذا أكد الباحثون في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية وجود أينشتاين بوضوح أكبر بكثير.

ومع ذلك، فإن حقيقة أن المادة المضادة تسقط للأسفل بدلًا من الأعلى ضد الجاذبية لا تعني أنها تسقط بنفس سرعة سقوط المادة.

بالنسبة للخطوة التالية من البحث، يقوم الفريق بتحديث تجاربه وجعلها أكثر حساسية.

فالهدف هو معرفة ما إذا كان هناك فرق بسيط بين المادة المضادة والمادة عند سقوطها.

إذا كان الأمر كذلك، فقد يتم الإجابة على السؤال الأكبر على الإطلاق، وهو كيف تشكل الكون.