منظور از ضد ماده چیست؟

0

سال اکتشاف ۱۹۲۹

این کشف چه می‌گوید؟

ضد ماده ذره‌ای است به جرم و ترکیب پروتون و الکترون که باری مخالف بار آنها دارد.

چه کسی آن را کشف کرد؟

پال دیراک Paul Dirac

سفارش طراحی سایت در کارلنسر با قیمت توافقی
لیزر هموروئید درمان بواسیر در کلینیک تخصصی هموروئید تهران

کشتی‌های فضاییِ فیلم‌های تخیلی با ضد ماده حرکت می‌کنند. جنگ‌های آینده با بمب‌های ضد ماده انجام می‌شود. اما هیچ کس تا به حال ذرات ضد ماده را ندیده است.

بسیاری، پال دیراک را بعد از نیوتون بزرگترین نظریه پرداز فیزیک می‌دانند. دیراک نخستین کسی بوده که ضرورت وجود پوزیترون و آنتی پروتون را پیش‌بینی کرد. مفهوم ضد ماده مسیر جدیدی را در فیزیک باز کرد. کشف ضد ماده چهارچوب نظری برای ذرات فیزیکی درست کرد. با کشف دیراک کیهان شناسان و فیزیکدانان قادر شده‌اند فیزیک کوانتوم، الکترو دینامیک کوانتوم و مکانیک کوانتوم را گسترش دهند و به کار برند.


پال دیراک فارغ التحصیل فیزیک از دانشگاه کمبریج، جوانی ۲۱ ساله و کمرو بود و دوستان کمی داشت، اما نبوغ ریاضی او همگان را به اعجاب واداشته بود.

در ۱۹۲۳ نظریه‌های نسبیت و مکانیک کوانتوم مورد قبول همگان قرار گرفته بود، اما حدود و معنای آنها هنوز به درستی مشخص نشده بود. مکانیک کوانتوم، مطالعهٔ سامانه‌های کوچکی که فیزیک نیوتتون از حل آنها عاجز بود، براین فرض استوار شده بود که ذرات کوچکتر از اتم هم به صورت ذره و هم به صورت موج عمل می‌کنند. تناقضات و استنباط‌های مغایری که از این فرضیه ناشی شد، علم فیزیک را به بحران رسانده بود.

دیراک با یک رشته محاسبات دقیق و مداوم سعی کرد این ناهماهنگی را از میان ببرد و این قضیه را روشن کند. او روش‌های محاسباتی سرعت ذرات را بهبود بخشید و معادله‌ای به نام «معادلهٔ ادینگتون» را ابداع کرد و مغایرت‌های عدم هماهنگی نیلز بور را حل کرد.

او تازه فارغ‌التحصیل شده بود که پنج مقالهٔ مهم منتشر کرد و توجه خود را به مسایل مهمی چون یکپارچه کردن مکانیک کوانتوم (قوانینی که بر دنیای ذرات اولیه حاکم است) و نسبیت (قوانینی که بر اجسام سنگین همچون ستارگان نیروی جاذبه عمومی حکمفرماست) متمرکز کرد و در حالی که هیچ‌گونه محاسبهٔ دقیقی امکانپذیر نبود و امکان اندازه‌گیری هم وجود نداشت. او از نبوغ خود برای تخمین و گمانه‌زنی استفاده برد. این نبوغ به دیراک اجازه داد پا به محدوده‌های جدید تجزیه و تحلیل ریاضی بگذارد که فقدان اندازه‌گیری دقیق، محققان قبلی را از ادامه کار بازداشته بود.

دیراک از مطالعات دیگر محققان برای ساختن الگوهای جدید ریاضی و ابداع معادلات جدید استفاده برد.

او در ضمن کامل کردن تحصیلات خود و تحقیق در کمبریج، سعی کرد نواقص سامانه‌های تجزیه و تحلیل و تفکر ریاضی را بهبود بخشد. او در ۱۹۲۹ با محاسبات خود متوجه شد که می‌باید ذرات کوچکتری وجود داشته باشد که کسی تا آن زمان به آنها توجه نکرده بود. این ذرات جدید جرم و ترکیبات مشابه ذرات شناخته شده دارند، اما بار الکتریکی آنها برعکس است.

پروتون و نوترون شناخته شده بودند. دیراک نتیجه گرفت ذراتی با جرم برابر و بار مخالف می‌باید وجود داشته باشند. وجود این ضد ماده‌ها ۲۵ سال بعد بطور یقین به اثبات رسید.

دیراک به همین ترتیب متوجه شد اگر الکترون وجود دارد، ذراتی با همان جرم اما با بار مثبت و بار خنثی (پوزیترون و نوترینو) هم می‌باشد وجود داشته باشد. وجود پوزیترون دو سال بعد در ۱۹۳۲ به اثبات رسید. در ۱۹۴۰، نوترینو، تشخیص داده شد اما جرم آن مشخص نشد، تا ۱۹۹۸ که محققان ژاپنی این موضوع را هم کشف کردند.

دیراک ثابت کرده بود که اجسامی که می‌بینیم و لمس می‌کنیم فقط نیمی از اشیایی است که در کائنات وجود دارند. دیراک علم را به شناخت دقیقتری از دنیای فیزیک واداشت.


هنگامی که ماده به انرژی تبدیل می‌شود، مقداری از آن باقی می‌ماند. فقط مقداری از ماده به انرژی مبدل می‌گردد. اما در مورد ضد ماده چنین نیست. هنگامی که ضد ماده با ماده برخورد کند ۱۰۰ درصد ماده و ضد ماده به انرژی قابل استفاده تبدیل می‌شود. یک گرم از ضد ماده می‌تواند انرژی لازم برای سوخت ۱۰۰۰ شاتل (سفینه‌های جدید فضایی) را تأمین کند.

   

پستهای اخیر

و سرانجام پخش سریال لوکی از دیزنی پلاس شروع شد – چرا باید ببینیم؟!

اگر اهل کتاب کامیک مارول باشید، حتما شخصیت لوکی را می‌شناسید. او یک ضدقهرمان و برادر ثور است. او شخصیتی است که 1949 توسط استن لی و تصویرگر مشهور -جان کربی- خلق شد. او در دنیای کتاب‌های کامیک شخصیت مهمی است و حتی بر اساس یک نظرسنجی در سال…

با ویژگی شگفت‌انگیز «Live Text» در iOS 15 از هر متنی عکس بگیرید و جای دیگری کپی کنید

شاید «Live Text» جالب‌ترین ویژگی در سیستم‌عامل‌های iOS 15 و macOS Monterey و iPadOS 15 باشد که به تازگی از سوی اپل معرفی شدند. این ویژگی کلمات را از درون تصاویر بیرون کشیده و به شما اجازه می‌دهد در برنامه‌ها، یادداشت‌ها، ایمیل‌ها و جاهای…

گالری عکس: تصور کنید که مشهورترین بناهای باستانی و ساختمان‌های مشهور، محلشان کاملا عوض می‌شد!

بسیاری از ما دست‌کم یک بنای باستانی مشهور دنیا را از نزدیک دیده‌ایم. حتی اگر بازدیدی از نزدیک رخ نداده باشد، باز هم همه می‌داند که برج ایفل کجاست، مجسمه آزادی در کجا واقع است و محیط پیرامونش تقریبا چطوری است. اما برای کی لحظه چشم‌هایتان…

السالوادور نه تنها معامله با بیت‌کوین را قانونی اعلام کرد؛ بلکه دنبال استخراج بیت‌کوین با انرژی آتش…

السالوادور اولین کشور در جهان است که یک رمزارز را پول رایج کشور شناخته و معامله با آن را آزاد و قانونی دانسته است. السالوادور با تصویب این قانون، تاریخ‌ساز شد ولی «نایب بوکله»، رئیس‌جمهور این کشور به همین اقدام بسنده نمی‌کند و دنبال…

فیلم سواران عدالت، وقتی گیک‌ها به جنگ قاتل‌ها می‌روند – Riders of Justice

دوران خوشی را که در دبیرستان عاشق احتمالات شده بودم، از یاد نمی‌برم. کلی کتاب خارج درس هم خریده بودم و به عنوان سرگرمی به مسائلشان فکر می‌کردم. اما اگر خوب فکر کنید ریاضیات یا همین دانش احتمالات می‌توانند با تحلیل دقیق اتفاقات دنیای…

برندگان جایزه عکاسی پولیتزر ۲۰۲۱: عکس‌های خبرگزاری AP از ناآرامی‌های آمریکا در پی قتل جورج فلوید و…

در پست قبلی فهرستی از برندگان پولیتزر 2021 را برایتان نوشته بودم. اما در این پست، به بازتاب بخش عکاسی پولیتزر 2021 می‌پردازم. در پولیتزر، برندگان بخش عکاسی در دو بخش اعلام می‌شوند: 1- در بخش عکاسی خبری فوری، برنده مسابقه اعضای…

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.