نخستین پادذره ک اسمش پادالکترون بود {پوزیترون }  کشف شد / پوزیترون از هر نظر مثل الکترون است ولی بارش مثبت میباشد .

در سال 1955 شتاب دهنده ذرات  در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی ب نام "بواترون " نخستین پوزیترون را تولید کرد . پس این ذره ب غیر داشتن بار منفی با پروتون یکسان است این یعنی میتوان پاد اتم ساخت در واقع پاد عناصر و پادشیمی و پادزمین و حتی پاد گیتی نیز از لحاظ نظری ممکن پذیر است

دانشمندان در شتاب دهنده های بزرگ با کوبیدن پروتونها ب هم ب دنبال شکار ذرات ریز اتمی هستند نمونه اش شتاب دهنده بزرگ ذرات در سرن سوییس ک هم اکنون دانشمندان بزرگی در اقصی نقاط دنیا مشغول فعالیت هستند....

.

در سال 1995 سرن اعلام کرد ک 9 اتم پادهیدروژن را ساخته است .کاری تاریخ ساز صورت گرفت  . ازمایشگاه فرمی لب نیز با اعلام ساخت یک صد اتم پادهیدروژن همان کا ر را نیز انجام داد .

شاید تا سال 2020 ضریب سرعت ساخت پاد اتم و ذرات سه برابر شود . در سال 2004 برای ساخت چند تریلینیوم گرم پادماده برای سرن 20 میلیون دلار خرج برداشت . پس برای ساخت یک گرم پاد ماده 100 کواردیلیون دلار خرج نیاز است .

در گزارشی از سرن امده حتی کل پاد ماده ساخته شده در این ازمایش گاه را در مجاورت ماده قرار دهیم فقط انرزی لازم برای روشن کردن یک لامپ برای چند دقیقه را دارد .

نگه داشتن پاد ماده در ظرف عادی ب منزله خودکشی است . وقتی ب دیواره ها برخورد کند نابود میشوند . پس چطوران را حمل و نقل میکنند ؟ نخست پاد ماده را ب صور گازیاز یونها یونیذه میکنند  و  سپس ان را با ایمنی در یک بطری مغناطیسی محصور میسازند  .

میدان مغناطیسی از برخورد پاد ماده با دیواره های ظرف جلوگیری میکند .

برای ساخت موتور پاد ماده  ...لازمه در جریانی پایا از پادماده در محفظه احتراق خورانده شود . در انجا با احتیاط با ماده ی عادی ترکیب شود . و انفجاری تحت کنترل صورت کیرد . شبیه انفجاری ک درموشک های شیمیایی صورت میگیرد

.سپس یونهای حاصل از این انفجار از انتهای موشک پادماده بیرون میزند و پیش رانش صورت میگیرد ب دلیل کارایی پادماده د ر تبدیل ماده ب انرژی در تئوری این یکی از جذاب ترین طرح های موتور برای فضاناوهای اینده است .

در مجموعه فیلمهای "پیشتازان فضا " پادماده منبع انرژی سفینه اینتر پرایز بود . جرالد اسمیت فیزیک دان دانشگاه ایلتی پنسیلوانیا اعتقاد داشت 4 میلیگرم پوزیترون برای رساندن موشک پادماده به مارس تنها در عرض چند هفته کفایت میکند .

گام نخست در ساخت این سوخت باریکه هایی از پادپروتونها در شتاب دهنده ذرات  و سپس ذخیره کردن انها در تله پنینگ است ک اسمیت در ان را ساخت .وزنه تله پنینگ 100 کلوگرم است .

حدود یک تریلینیوم  پاد پروتون در میدان مغناطیسی ذخیره خواهد شد  .

اگرچه پاد ماده گران ترین ترکیب بر روی زمین است و قیمتش هر سال دارد کاهش پیدا میکند{ قیمت تقریبی ان فعلا هر گرمی 62 تریلیون دلار است !!! }

سوالی ک وجود دارد این است ک چرا گیتی بیشتر از ماده ساخته شده ؟؟؟

  تا پاد ماده ... ایا پاد ماده و ماده اگر در ابتدای عالم مقادیری یکسان داشتند نباید هم را نابود میکردند ؟؟؟

 ساخاروف دانشمند روس برای شوروی  در دهه پنجاه میلادی بمب هیدروژی را اختراع کرد./ او این نظریه را پیش کشید که در اغاز گیتی در مقدار ماده و پاد ماده تفاوتهایی اندک و جزئی وجود داشت . او این عدم تفارن را نقص نهاد

ساخاروف عملا فرض کرد ک تمام اتمهای در گیتی امروزین بازمانده ای از تعدیل تقریبا کامل ماده و پاد ماده هستند و بیگ بنگ باعث تعدیل کیهانی ان دو شد .

Mahta 💙:
آیا کاملا اتفاقی بود که جهان ما از ماده تشکیل
شده است؟؟؟

تصور کنید ک در بالای قله ای بلند ایستاده اید و ناگهان می لغزید. جهت افتادن شما از پیش تعیین شده نبوده و تصادفی خواهد بود و احتماال بستگی ب این خواهد داشت ک آخرین لحظه حواستان ب کدام جهت بوده و یا آخرین گام را در کدام جهت برداشته بودید.

احتماال جهان ما نیز ب طور مشابهی است و حتی اگر
قوانین فیزیک را ثابت در نظر بگیریم، عدم تقارن نهایی ماده و پاد ماده ناشی از شرایط اولیه تصادفی خواهد بود


دقیقا مثل افتادن شما از قله، قانون جاذبه ثابت است و شما را به افتادن سوق می دهد، اما جهت افتادن
تصادفی است. یک بار دیگر نیز می گویم که با این اوصاف وجود ما ناشی از یکی از اتفاقات تصادفی محیطی است.

Mahta 💙:
جهان در متقارن ترین حالت آغاز شد و در این حالت ماده ای وجود نداشت.

جهان کامالن خالی بود. سپس حالت دوم بوجود امد ک در آن ماده وجود داشت. حالت دوم تقارن کمتری داشت
و همچنین انرژی کمتری نیز داشت. نهایتا یک تکه از فاز نامتقارن ظاهر شده و ب سرعت رشد کرد.
انرژی آزاد
شده در طی تبدیل فاز ذرات را تشکیل داد. این اتفاق ب نام انفجار بزرگ شناخته می شود. جوابی ک ب سوال
قدیمی "چرا به جای هیچ، چیزی وجود دارد" این است ک "هیچ چیز" ناپایدار است

زمانيكه يك سياهچاله يا يك ستاره نوتروني يك ستاره را نابود مي كنند مقادير عظيمي پرتو آزاد مي شود. دانشمندان بر اين باورند ك وقتي الكترونها و پوزيترونها در زمان نابود شدن پرتوهاي گاما "آشكار گر" را منتشر مي كنند

، اين پرتوهاي گاما نيز مي توانند با تركيب شدن ، الكترون و پوزيترون توليد كنند تا مكانيسم ايجاد ابر ضد ماده را فراهم نمايند. بر اساس محاسبه پژوهشگران يك ستاره نسبتا عادي ك توسط سياهچاله يا ستاره نوتروني متلاشي مي شود قادر است صد هزار بيليون بيليون بيليون بيليون پوزيترون (عدد يك با چهل و يك صفر) در ثانيه توليد كند.

يافته هاي پژوهشگران در نسخه دهم ماه ژانويه 2008 مجله Nature  به چاپ رسيده است.    


  منبع : Natural

با کارهای پیشگامانه " پل دیراک "  یکی از برجسته ترین فیزیک دان های سده بیستم کشف پاد ماده عملا به 1928 باز میگردد / دیراک متولد 1902 کسی بود که صاحب کرسی لوکاسین در دانشگاه کمبریج بود همون کرسی که نیوتون داشت و هم اکنون در اختیار استیون هاوکینگ است .

دیراک نابغه ی فیزیک،دانشمندی کم حرف و بسیار پر تلاش
از یابنده ی اسپین ذرات تا پاد ماده و براکت ها کار این فیزیک دان عزیز است...
<ψ|ψ>=1

وی انقلابی در سال 1925 در زمینه کوانتوم انجام داد

نظریه کوانتوم بر اساس این ایده بود ک ذرات همانند الکترون را نَ ب صورت ذره نقطه مانند بلکه ب صوورت نوعی موج بیان کرد ک با معادله موج مشهور " شرودینگر" توصیف میشود .

ولی دیراک وجود نقصی در معادله شرودینگر پی برد . این تنها به توصیف الکترونهایی میپرداخت ک با سرعت پایین حرکت میکنند . در سال 1928 پل دیراک معادله اصلاح شده برای معادله شرودینگر پیشنهاد داد که کاملا از نظریه انیشتین پیروی میکرد .
چند سال پس ازآن دیراک پیش بینی خیره کننده ی خودرا بیان کرد  ....

شخصی ب نام کار اندرسن  عملا پاد الکترون را کشف کرد و در سال 1933 دیراک جایزه نوبل را از ان خود کرد .
ب بیان دیگر پاد ماده اولین بار توسط معادله دیراک دو جواب داد .
یکی برای ماده و دیگری برای پاد ماده .

معادله دیراک نه تنها وجود پاد ماده را پیش بینی کرد بلکه برای اسپین الکترون را نیز پیش بینی کرد .


اما سوال بزرگ تر . اگر برای هر ذره یا عنصر یا ماده یا هر چیزی پاد انها نیز وجود دارد ایا پادگرانش هم ممکنه ایا پاد گیتی هم وجود دارد ؟
چرا طبیعت پاد ماده را مجاز دانسته ؟ ایا پاد گیتی ها بر این اسا میتوانند وجود داشته باشند ؟
تا جایی که دانشمندان نظریه دادند میتواند جود داشته باشد

چون برخورد ضد ماده با ماده معمولی باعث نابودی انها میشود ساختن اجحسام بزرگ از پاد ماده واقعا سخت و در حال حاظر ما فقط توانایی ساخت چند صد اتم ضد هیدروژن در یک زمان داریم – که وقتی انها باعث نابودی هم میشن انرژی حاصل از اونها و ضد ماده باید در جایی ظاهر شود بهمین دلیل از نابودی ماده و ضد ماده به عنوان نوعی بمب یاد میشه اما تولید طبیعی ضد ماده بسیار مشکله پس بر خلاف بمب شکاف هسته ای اورانیوم که به ما این اجازه را میدهد تا از انرژی ذخیره شده در اورانیومی استفاده کنیم که برای اولین بار به شکل طبیعی در یک انفجار ابرنواختری تولید شد –شما مجبورید برای ساخت یک بمب ضد ماه خودتان ضد ماده مورد استفاده را بسازید

ریاضیات کوانتومی نسبیتی وجودِ ضد ماده را از قبل کشف ان پیش بینی کرده بود – این حقیقت که ضد ماده بسیار کمی در جهان هست نشان دهنده دو نکته است : یک نکته خوب اینه اگر در اطرافِ ما ضد ماده بود ما رو نابود میکرد ..نکته دوم یک معماست اینکه ماده و ضد ماده اساسا یکسان و ایینه ی هم هستندچرا که بیگ بنگ مقدار ماده ی به مراتب بیشتری نسبیت به ضد ماده تولید کرد ؟
#ماده_و_پادذره

در اثر برخورد ذره و ضد ذره انرژی خلق میشود . ثانیه هایی پس از بیگ بنگ در اثر یک سازو کار که برای ما کاملا شناخته شده نیست به نظر میاید از برخورد یک تریلیون ذره با یک تریلیون ضد ذره انرژی تابشی به وجود میاید که همچنان در عالم نیز هست

فقط یک ذره باقی ماند که نهایتا باعث شکل گیری ستارگان و کهکشانها بعدها شد . از انجایی که برخورد ذره و ضد ذره به ما انرژی تحویل میدهد . همیشه یافتن ضد ذره ارزوی دانشمندان بوده است که اگر اینگونه شود ما به منبع لایزال انرژی دست یافتیم .

از کاربردهای ضد ذره : یک گرم ضد ماده انرژی معادل دو برابر بمب اتمی هیروشیما دارد . اگر یک کیلوگرم ضد هیدروژن داشته باشیم میتواند سوخت ماشین ما را برای طی کردن ده هزار بار دور زمین تامین کند . یک کیلوگرم ضد ماده انرژی معادل 90000 تریلیون ژول تولید میکند و میدانیم نیروگاه های اتمی میتوانند 1500 میلیون وات برق تولید کنند و انرژی مورد نیاز برق سالانه ایران حدود 40-45 هزار مگاوات ساعت است .

یک کیلوگرم ضد ماده برابر با 2.87 میلیارد کیلووات ساعت است و همین مقدار میتواند سوخت ماشین شما را بدون وقفه تا صدها هزار سال تامین کند!!! ساخت ضد ماده و مهارش بسیار دشوار میباشد . برای تولید یک گرم ضد ماده باید 100 میلیارد دلار خرج کرد . در ال اچ سی شتاب دهنده بزرگ ذرات در سرن سوییس از هر 90 هزار تریلیون پروتون فقط 50 میلیون ضد پروتون به دست میاید تازه از این مقدار فقط شایدد بشه چند میلی گرم ضد هیدروژن تولید کرد که عمر بسیار کوتاهی دارد انهم فقط چند دقیقه . ذره و ضد ذره از انرژی به وجود میایند . و اینها چند ثانیه بعد تازه ذرات میتوانند با ضد ذرات تلفیق شوند و انرژی عظیمی خلق کنند . ضد ذرات در صنعت نظامی پزشکی نیز مصارف بسیار زیادی میتواند داشته باشد .

کهکشان ما بیشتر از ماده تشکیل شده و پادماده قابل ردیابی می باشد و آن هم به این دلیل که بطور پیوسته در حال برخورد به گازها، غبارها، ستاره ها و سیاره ها هستند از این رو قادر به رفتن به جای دوری نیستند. و دوباره باید به پرسش اصلی مان بازگردیم: آیا امکان تشکیل کهکشان توسط پادماده وجود دارد؟ جواب در حالت تئوریک “بله” است. نکته ی قابل توجه این است که رفتار این کهکشان ها تا زمانی که با ماده برخوردی نداشته باشند، عادی است.

اما همچنان یک مشکل وجود دارد: اگر این نوع کهکشانها وجود داشتند ما قادر به مشاهده ی آنها بودیم که در حال تعامل با “ماده”هستند و همینطور در حال ایجاد تشعشع و تابش حاصل از انفجار در هنگام برخورد گازها، غبارها، ستاره ها و سیاره های متشکل از ماده که آنها را محصور کرده اند. همچنین ستاره شناسان تاکنون موفق به مشاهده ی اینچنین پدیده ای نشده اند و فقط ماده است که فضای کیهان را آنجایی که دیده میشود، پر کرده است پادهیدروژن(ALPHA)، یکی از پنج آزمایش برای شناسایی پاد ماده

ولی با اینحال این امری محال نیست و امکان وجود کهکشانهای متشکل از پادماده تا هنگامی که برخوردی با ماده نباشند وجود دارد. با این حال آنها با انفجار ابرنواختری(supernova) درونشان قابل شناسایی هستند. یک ابرنواختر ساخته شده از “ماده” نوترونهای بسیار پر شتابی را ایجاد می کند اما ابرنواخترهای متشکل از پادماده کلکسیونی از ذره های متفاوت ایجاد می کند. یک پرسش عمومی دیگر درباره ی پادماده وجود دارد که میتواند رمز و راز دنیای “پادماده” را عمیق تر کند. دانشمندان اینگونه می اندیشند که گرانش یا جاذبه در دنیای پادماده به مانند دنیای ماده عمل میکند. کهکشانهای ماده و پادماده همدیگر را جذب میکنند و متمایلند برای انهدام!