دکتر حسن بلوری،
برلین، ۲۰۲۴٫۰۳٫۱۳
گرانشِ مادّه و پادمادّه
Gravity of matter and antimatter۱
“ALPHA experiment at CERN observes the influence of gravity on antimatter. The result is a milestone in the study of the properties and behaviour of antimatter.
۲۷ SEPTEMBER 2023”۱
مادّه و پادمادّه به ذراتی با جرم مساوی اما متضاد در بارالکتریکی گفته می‌شود. پرسشی که از همان ابتدای کشف پادمادَه نزدیک به یک قرن پیش مطرح شد این بود که آیا گرانش مادّه و پادمادّه در دو جهت مخالف هم عمل می‌کنند؟
فشرده
انسان از زمان‌های بسیار دور دریافته بود که جهت حرکت اجسامِ رها شده از یک ارتفاع همواره به طرف پائین است. اما او تا قرن هفدهم قادر به توضیح این پدیده نبود. در این قرن نیوتن توانست با بهره‌گیری از دستاوردهای گالیله و کپلر۲ نشان دهد که علت آن یک قانون طبیعی جهانشمول معروف به قانون گرانش است. نیوتن این قانون را در چهارچوب فیزیک کلاسیک خود فرمولبندی و در سال ۱۶۸۷ در کتابی تحت عنوان “اصول ریاضی فلسفه طبیعی” منتشر نمود.
بیش از دو قرن بعد از نیوتن، یعنی در نیمه اول قرن بیستم فیزیکدان‌ها موفق به کشف پادمادّه شدند. از آن زمان به این سو همواره این پرسش مطرح بود که آیا اندازه و جهت گرانش پادمادّه با مادّه یکی است؟ یعنی، آیا هر دو با شتابی یکسان برای مثال بطرف زمین حرکت می‌کنند؟
از نظر تئوری هم‌جهتی گرانش پادمادّه و مادّه از زمان کشف پادماّده پذیرفته شده بود. اما از آنجا که در علم فیزیک هیچ دید نظری به تنهایی برای پذیرفتن مطلبی کافی نیست، لازم بود اندازه و هم‌جهت بودن گرانش پادمادّه با مادّه بطور تجربی نشان داده شود، به اثبات برسد.
نتیجه آزمایش در اینباره در آزمایشگاه سرن با یاری ۷۲ دانشمند از کشورهای مختلف جهان در ۲۷ سپتامبر سال ۲۰۲۳ در نشریه معتبر نیچر منتشر و معلوم شد که گرانش پادمادّه و گرانش مادّه هردو در یک سو عمل می‌کنند و دارای اندازه یکسان هستند. این یک دستاورد بزرگ تاریخی در شناخت انسان از کیهان از جمله برای فهم بهتر مراحل آغازین آن است.
در این مقاله می‌خواهیم پس از توضیح کوتاهی در باره‌ی دو مفهوم مادّه و پادمادّه به‌عنوان پیشگفتار به گرانش مادّه و گرانش پادمادّه بپردازیم و در ادامه چگونگی تعیین جهت و اندازه پادمادّه در آزمایشگاه سرن را شرح دهیم.
******
برای مطالعه متن کامل نوشته با فرمت پی دی اف لطفا اینجا کلیک کنید
******