يتعلم الفيزيائيون تجميد المادة المضادة (نصيحة: بيو بيو!)


إنه ليس سهلا. يقول هانجست: “من الصعب جدًا تبريد الهيدروجين باستخدام الليزر بسبب أشعة الليزر فوق البنفسجية الدموية”.

يجب أن يكون الليزر دقيقًا في المهام المختلفة. يقول تاكاماسا موموز ، الكيميائي في جامعة كولومبيا البريطانية وأحد مصنعي الليزر: “عليك أن تتحكم بدقة في التردد حتى نتمكن من عمل مفتاح دوبلر”. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يوفر الليزر طاقة كافية لمعصميك حتى لا يستغرق التبريد إلى الأبد.

لكنه ليس مستحيلا. قام الفريق ببناء كل ذلك. وعندما أطلقوه على الهيدروجين ، تم تبريده تمامًا مثل الهيدروجين ، إنها بالفعل علامة جيدة.

لكي نكون واضحين ، ليس الأمر كما لو كان بإمكانك وضع مقياس حرارة في المصيدة المغناطيسية. قياس هذه الطاقة بشكل مختلف. هذا الفريق نفسه فعلها العام الماضي التحليل الطيفي على الهيدروجين المضاد ، وتحليله من خلال النظر إلى أطياف الضوء التي ينبعث منها. تنبعث الذرات البطيئة الحركة طيفًا أضيق ، وعندما فحص الباحثون ذرات ما بعد الليزر ، هذا بالضبط ما فعلته هذه الذرات الباردة. قاموا أيضًا باختبار نتائجهم الجديدة عن طريق التحقق من الوقت الذي استغرقته ذراتهم المبردة للخروج من المجموعة وضرب الجدار الخلفي للحاوية (حيث ، نعم ، يهلكون). وهذا يسمى “زمن الرحلة” وينبغي أن تستغرق الذرات الأكثر برودة وقتًا أطول. لقد فعلوا.

مثلما لا يمكن قياس درجة حرارتك بالضبط ، لا يمكن لمسدس الرادار أيضًا أن يوجه إلى ذرات الهيدروجين المضاد. بشكل عام ، يدور الهيدروجين المضاد بسرعة حوالي 100 متر في الثانية ، كما يقول فوجيوارا ، وتتحرك الذرات شديدة البرودة حوالي 10 أمتار في الثانية. يقول: “إذا كنت سريعًا بما يكفي ، يمكنك تقريبًا الاستيلاء على الذرة عند حدوثها”. (سوف يقضي على إحدى ذراتك ، لكنك قوي.)

في هذه المرحلة ، من المعقول أن نتساءل عما إذا كان الأمر يستحق كل هذا العناء. من الذي يحتاج إلى مادة مضادة بطيئة جدًا وباردة جدًا؟ الجواب ، علماء الفيزياء. يقول كليفورد سيركو ، الفيزيائي في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، والذي ليس جزءًا من فريق ألفا: “ما لم يكن هناك شيء محير حقًا ، فإن هذه التقنية ستكون مهمة وربما حاسمة”. “طريقتي في النظر إلى الأمر على أنه خبير تجريبي هو أن لديك الآن كيسًا آخر من الحيل ، ومقبض آخر لذرة الهيدروجين المضاد. هذا مهم حقًا. إنه يفتح إمكانيات جديدة “.

تتضمن هذه الاحتمالات اكتشاف ما إذا كانت المادة المضادة تعكس بالفعل فيزياء المادة. خذ الجاذبية: يقول مبدأ تكافؤ نظرية النسبية العامة أن تفاعل الجاذبية يجب أن يكون مستقلاً عما إذا كانت مادتك مضادة أم لا. ولكن لا أحد يعرف على وجه اليقين. يقول هانجست: “نريد أن نعرف ماذا يحدث إذا كان لديك هيدروجين مضاد وقمت بإسقاطه”.

لا؟ بالتأكيد. لكن هذه التجربة يصعب القيام بها ، لأن الجاذبية هي في الواقع مشكلة. الأشياء الغازية الساخنة لا تسقط كثيرًا ، إنها ترتد فقط. ستضرب المادة المضادة جدران الآلة وتدمرها. يقول هانجست: “الجاذبية دموية وضعيفة لدرجة أنك قد لا ترى أي شيء”.

قم بإبطاء هذا الهيدروجين المضاد إلى الصفر المطلق تقريبًا ، ويبدأ في العمل كسائل أكثر من كونه غازًا. أسفل يتم محوها ، بدلاً من رش كل شيء. “أول شيء تريد معرفته هو ما إذا كان الهيدروجين ينخفض؟ نظرًا لوجود هامش مجنون يعتقد أنه يتصاعد: المنظرون الذين يقولون إن هناك جاذبية مثيرة للاشمئزاز بين المادة والمادة المضادة ، كما يقول هانغست.

لا يحتاج الفيزيائيون حقًا إلى التبريد بالليزر لمعرفة ما إذا كان الهيدروجين المضاد يعمل مثل Cavourita لجول فيرن. سيكون … دراماتيكي. “ولكن إذا افترضت الآن ، كما يفعل معظم المنظرين ، أن الهيدروجين المضاد سوف يسقط ، فأنت تريد أن تسأل نفسك ، هل يسقط حقًا بنفس الطريقة؟” سؤال Hangst. قياس التسارع بسبب الجاذبية هو لعبة قصيرة لكسب المال ويمكن أن يجعل التبريد بالليزر ذلك ممكنًا.

Add a Comment

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *