یک ذره ضد ماده در یک قفس دریچه ای را به روی فیزیک «انقلابی» باز می کند

محققان یک سیکلوترون کوانتومی یک پوزیترونی را برای بررسی خواص این ذره ابداع کردند. اعتبار: جرالد گابریلز/ دانشگاه نورث وسترن

اکنون فیزیکدانان یک پوزیترون منفرد - معادل پادماده یک الکترون - را در هوا معلق کرده و آن را تا پایین ترین حالت انرژی ممکن خنک کرده اند.

این مجموعه محققان را قادر می سازد تا خواص مغناطیسی پوزیترون را با دقت بی سابقه ای مطالعه کنند. فیزیکدانان امیدوارند که تفاوت‌های ظریف بین ماده و پادماده را پیدا کنند که بتواند یکی از بزرگترین اسرار فیزیک را روشن کند.

هیچ کس نمی داند چرا جهان به طور عمده از ماده ساخته شده است. بهترین نظریه امروزی در مورد ذرات و نیروها، مدل استاندارد، نشان می‌دهد که به همان اندازه پادماده باید در طول انفجار بزرگ ایجاد می‌شد.

اما وقتی با هم تماس پیدا می‌کنند، ماده و پادماده - که جرم یکسانی دارند اما از نظر ویژگی‌هایی مانند بار مخالف هم هستند - در یک انفجار انرژی ناپدید می‌شوند. جرالد گابریلز، فیزیکدان دانشگاه نورث وسترن در اوانستون، ایلینویز، که این کار را رهبری می‌کرد، می‌گوید: اگر آنها به مقدار مساوی ایجاد می‌شدند، «همه ماده و پادماده از بین می‌رفت و هیچ جهانی باقی نمی‌ماند».

گابریلز می‌گوید یافتن عدم تطابق در اندازه‌گیری‌های بین ماده و پادماده «در فیزیک انقلابی خواهد بود». مدل استاندارد علیرغم ناقص بودن آن، در پیش‌بینی نتایج تجربی بسیار دقیق است. برای مثال نمی تواند وجود ظاهری ماده تاریک را توضیح دهد، ماده ای که تصور می شود عمدتا از طریق گرانش برهم کنش می کند.

باربارا ماریا لاتاکز، فیزیکدان پادماده در CERN در ژنو، سوئیس، می‌گوید این آزمایش که در Physical Review Letters در 21 اکتبر توضیح داده شد، "دستاورد قابل توجهی" است که "کاوشگر قدرتمندی برای فیزیک فراتر از مدل استاندارد" ارائه می‌کند. استفان اولمر، فیزیکدان دانشگاه هاینریش هاینه دوسلدورف (HHU) آلمان می گوید: «من نمی توانم منتظر بمانم تا اولین اندازه گیری های دقیق آنها را ببینم.

از دهه 1960، فیزیکدانان به امید یافتن اختلافات با ماده، پادماده را با جزئیات دقیق تری مطالعه کردند. آن‌ها در رفتار تعداد انگشت شماری از ذرات ترجیح کمی برای ماده مشاهده کرده‌اند، اما به اندازه کافی برای توضیح ترکیب جهان وجود ندارد.

تاکنون، مقایسه‌های بسیار دقیق پروتون‌ها و پادپروتون‌ها، چنین تفاوت‌هایی را کشف نکرده است. اکنون، گروه گابریلس امیدوار است ویژگی‌ای را با دقت 10000 برابر بیشتر در الکترون‌ها و پوزیترون‌ها اندازه‌گیری کند: «لمان‌های مغناطیسی» آن‌ها، که تعیین می‌کند ذرات چگونه روی محور خود در میدان مغناطیسی تکان می‌خورند.

برای انجام آزمایشات خود، تیم ابتدا با یک چالش مهم روبرو شد: گرفتن یک پوزیترون. آنها با پوزیترون های متحرک سریعی که از واپاشی رادیواکتیو پدیدار می شوند شروع کردند و با پراکنده کردن آنها از روی اتم ها در کریستالی از تنگستن آنها را کاهش دادند. اگرچه بسیاری از آنها نابود شدند، اما تیم، کندترین بازماندگان را از بین برد و آنها را به دام انداخت.

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-026-03342-2

مایرز، تی. جی.، سوسی، ال.، سوکرا، بی. ای. دی.، سینها، بی و گابریلز، جی. فیزی. کشیش لت 137 , 173001 (2026). https://doi.org/10.1103/gbkc-6nlj

فن، ایکس.، مایرز، تی.جی.، سوکرا، بی. ای.د. و گابریلز، جی. فیز. کشیش لت 130 , 071801 (2023).

سوئیچینگ گشتاور چرخشی هشت قطبی اتصالات تونل ضد فرومغناطیسی

نور و آینه ها کامپیوترهای کوانتومی بزرگ را به واقعیت نزدیک می کنند

آیس کیوب به تازگی برنده جایزه نوبل شده است. از پروژه های فیزیک ذرات نجومی با همان پتانسیل محافظت کنید

شواهد محکمی مبنی بر اینکه "اتصالات باریون" هویت پروتون را به آن می دهد

موقعیت های چندگانه هیئت علمی (دستیار، دانشیار و استاد تمام)

دانشکده پزشکی دانشگاه میامی میلر

برای پیشبرد تحقیقات با مزایای رقابتی به تیم دانشکده جهانی HZAU بپیوندید.

عنوان شغلی: معاون سردبیر، مهندسی بافت Nature Progress مکان: شانگهای، پکن، پونا، دهلی نو - مدل کاری هیبریدی تاریخ اختتامیه: 30...

شانگهای، پکن، پونا، دهلی نو - مدل کار هیبریدی

پست دکترا برای مطالعه ایمونولوژی سرطان و طراحی رمان ایمونوتراپی سرطان در دانشکده پزشکی دانشگاه مریلند، بالتیمور.

دانشکده پزشکی دانشگاه مریلند، بالتیمور

بررسی منشأ رشد ناهنجاری‌های عروقی با استفاده از مدل‌های iPSC انسانی و گورخرماهی.

دانشگاه ویسکانسین - گروه پوست