این ادعا در نوع خود بسیار عجیب است. در شرایط آزمایشگاهی و با صرف مدت‌ها تحقیق و بررسی بر روی پاد پروتون‌ها، دانشمندان مسئله «موجودیت جهان» را به زیر سوال برده‌اند!
ولی واقعیت امر این است که ما این مقاله را برای شما نوشته‌ایم و شما در حال خواندن آن هستید! این نشان می‌دهد که ما در دنیا حضور داریم و جهان نیز موجودیت دارد. با این تفاسیر، به نظر می‌رسد که درک فعلی ما از فیزیک حاکم بر دنیا، در برخی موارد دچار اشتباه شده است.
جهانی را تجسم کنید که نبردی حماسی بین ماده و پادماده وجود دارد. این جنگ بزرگ، دقیقا بعد از انفجار بزرگ (Big Bang) و در حدود ۱۳.۸۲ میلیارد سال پیش آغاز شد. ظاهرا، «ماده» پیروز این جنگ بود؛ چرا که کهکشان‌ها، ستارگان، سیارات، من، شما، حیوانات و … همگی در دنیا وجود داریم! اما مهمترین مسئله در فیزیک دنیای امروز این است که: ماده چگونه توانست بر پادماده پیروز شود؟!
دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که مقادیری مساوی از ماده و پادماده در جهان اولیه وجود داشته است. اما اگر چنین بود، تمامی این مقادیر می‌بایست همدیگر را نابود می‌کردند. ولی واقعیت چیز دیگری را نشان می‌دهد و آن چیزی نیست جز: پیروزی اسرارآمیز ماده بر ماده! حال دانشمندان سعی دارند با اندازه‌گیری گشتاور مغناطیسی ماده و پادماده ، به بررسی این معمای عجیب و غریب بپردازند.
در میان فیزیکدانان عصر مدرن، یک نظریه جدی مطرح است که کلیه ذرات موجود در جهان را همراه با یک دوقلوی پادماده با عدد کوانتومی کاملا یکسان تشریح می‌کند. پروتون در مقابل پادپروتون، الکترون در مقابل پوزیترون، نوترینو در برابر پادنوترینو و الی آخر!
به واقع ذرات بدن من و شما نیز در این دسته‌بندی جای می‌گیرد و این مفهوم، هیچ استثنایی در پهنه گیتی ندارد.ولی به منظور موجودیت داشتن دنیا، می‌بایست حداقل یکی از این اعداد کوانتومی بین ماده و پادماده با همدیگر متفاوت باشد تا در نهایت بتوان علت پیروزی ماده بر پادماده را تشریح کرد؛ در غیر این صورت، جهان نباید وجود داشته باشد!
فیزیکدانان سرن (CERN)، اخیرا موفق شده‌اند که گشتاور مغناطیسی پادپروتون را با دقت بسیار بالایی اندازه‌گیری کنند. این گروه از فیزیکدانان، با استفاده از سخت‌افزاری تحت عنوان «آزمایش عدم تقارن باریون-پادباریون» (BASE)، گشتاور مغناطیسی پروتون و پادپروتون را به طور دقیق اندازه‌گیری کردند تا حتی کوچک‌ترین اختلاف بین آنان نیز مشخص شود.
با این حال، نتایج آزمایش فیزیکدانان نشان می‌دهد که گشتاور مغناطیسی پروتون‌ها و پادپروتون‌ها کاملا با همدیگر برابر است. در حقیقت، اندازه‌گیری گشتاور مغناطیسی پادپروتون‌ها، با دقت بسیار بالاتری نسبت به پروتون‌ها انجام گرفته و نتیجه آن، دانشمندان را با معمایی پیچیده مواجه کرده است!
کریستین اسمورا (Christian Smorra) به عنوان یکی از فیزیکدانان مطرح، بیانیه جدیدی را منتشر کرد که به شرح زیر است: برای نخستین بار، فیزیکدانان موفق شده‌اند که با دقت بیشتری پادماده را در محاسبات خود اندازه‌گیری کنند.این یک پیشرفت خارق‌العاده در آزمایش کند کننده‌های سرن است.
مشاهده و اندازه‌گیری پادماده امری بسیار پیچیده است. پادماده‌ها در برخورد با ماده، خنثی می‌شوند. به همین دلیل، اندازه‌گیری و مشاهده آنان حتی در آزمایشگاه نیز کار ساده‌ای نیست. بنابراین به منظور جلوگیری از برخورد ماده و پادماده، فیزیکدانان تله‌های مغناطیسی را در حالت خلأ ایجاد کردند که پادپروتون‌ها را در حالت قرنطینه قرار می‌دهد.
تمرکز اصلی فیزیکدانان این مرکز، توسعه هرچه بیشتر و پیچیده‌تر این تله‌های مغناطیسی است. با این کار، احتمال برخورد پادماده و ماده به کمترین میزان خود می‌رسد و عمر پادماده‌ها افزایش خواهد یافت. در طول سال‌های اخیر، فیزیکدانان توانسته‌اند عمر پادماده‌ها را بیشتر و بیشتر کنند.
در این مطالعه جدید، محققان توانستند با استفاده از این تله‌های خنک کننده، پادپروتون‌ها را تا ۴۰۵ روز نگهداری کنند.در این مدت زمان، آن‌ها یک میدان مغناطیسی دیگر را نیز بر روی آن اعمال کردند تا مجموعه را به جهش کوانتومی در چرخش ذرات وادار کنند. با این کار، امکان محاسبه گشتاور مغناطیسی ماده و پادماده با دقت بسیار بالاتری فراهم شد.
بر اساس نتایج این مطالعه، پروتون‌ها و پادپروتون‌ها به ترتیب دارای گشتاور مغناطیسی مثبت ۲.۷۹۲۸۴۷۳۵۰۹ میکرونیوتون و منفی ۲.۷۹۲۸۴۷۳۴۴۱۴۲ بودند. نتایج این محاسبه، به شکل چشم‌گیری با همدیگر نزدیک بوده و اختلاف جزئی آنان، در واقع خطای آزمایشگاهی است. در نتیجه، اگر گشتاور مغناطیسی پروتون‌ها و پادپروتون‌ها هیچ تفاوتی با هم نداشته باشد، موجودیت جهان و هرآنچه در آن می‌شناسیم، به زیر سوال می‌رود!
کریستین اسمورا درباره این اکتشاف بی‌سابقه گفت: تمامی محاسبات ما، از وجود یک تقارن کاملا دقیق بین ماده و پادماده حکایت دارد. با یکسان بودن گشتاور مغناطیسی ماده و پادماده باید گفت: دنیا نباید وجود داشته باشد! عدم تقارن باید در قسمتی از این آزمایش وجود داشته باشد، ولی اکتشاف آن به سادگی امکان‌پذیر نیست.
هدف فعلی دانشمندان، این است که روش‌های جذب درات پادماده را بهبود بخشیده و دقت تجهیزات خود را افزایش دهند. باید دید که آیا در محاسبات آینده، دلیلی منطقی برای این پارادوکس عجیب به دست خواهد آمد یا خیر. اگر چنین نباشد، فیزیکدانان می‌بایست این تفاوت را در جای دیگری جستجو کنند.
آرش صابری
- 13
- 3
