ما هي المادة المضادة وكيف يتم الكشف عنها

تقول العرب “وبضدها تتميز الأشياء”، لكن هل تخيلت أن هناك بعض الأشياء يكون تخيل ضدها أصعب من فهمها لوحدها! فما هي المادة المضادة؟

3 إجابات
كاتب
أدب انكليزي, طرطوس

المادة المضادة هي معاكس المادة العادية، وتنقسم بنفس طريقة انقسام المادة العادية، فكلاهما يمتلك شحناتٍ الكترونية وعزومًا مغناطيسية، إلا أنها تكون في المادة المضادة معاكسةً لتلك الموجودة في المادة العادية. ولفهم ذلك بشكلٍ أفضل يجب أن نعرف أن البوزيترون هي المادة المضادة للإلكترون، وتبعًا لما ذكرنا فستكون شحنة المادة المضادة أو البوزيترون موجبة بعكس شحنة الالكترون السالبة، كما أنهما يمتلكان عزومًا مغناطيسية متعاكسة.

مازال العلماء يبحثون أكثر في طريقة عمل المادة البيضاء، إلا أن ما هم واثقون منه هو أنها عندما تحتك بالمادة سيبيد كلّ منهما الآخر عبر انفجارٍ كبير من الضوء والطاقة، وهذا ما يشير إلى وجود كمياتٍ من المادة أكبر بكثير من كميات المادة المضادة، لأنهما لو تواجدتا بكمياتٍ متكافئة لكان الكون قد اختفى بسبب حدوث انفجار ضوئي كبير.

تتواجد المادة المضادة على الأرض لكن بكمياتٍ قليلة جدًا تكاد لا تُلاحظ، فالموز مثلًا يستطيع إنتاج هذه المادة بمعدل بوزيترون واحد كل 75 دقيقة وهو معدل أقل بكثير من حد اكتشافه.  ورغم أن ملاحظتها صعبة جدًا إلا أن العلماء قد تمكنوا من ملاحظتها وتصنيعها في مختبرات معجل الجسيمات، وتخزينها لفترةٍ معينة وصلت إلى عدة أسابيع مستفيدين من خصائص الهيدروجين المغناطيسية لاحتجازها، وتُستخدم حاليًا في الكثير من الدراسات والبحوث.

وتُعتبر ذات تكلفة تصنيع عالية جدًا تصل إلى مئة مليون دولار لكل ميليغرام واحد منها. يتم التعامل مع هذه المادة بحذر فهي قادرةٌ على التسبب بانفجار بحجم ذاك الناجم عن قنبلةٍ نووية بواسطة 1غ منها فقط.

أكمل القراءة

0
طالب
لغة عربية, جامعة تشرين

إذا كنت من محبي أفلام الخيال العلمي فغالبًا سمعت بالمادة المضادة التي تُستخدم كثيرًا في مثل هذه الأفلام، وخصوصًا الأفلام التي تتحدث عن السفر إلى الفضاء.
وفي الواقع هذه المادة ليست خيالًا أو وهمًا بل هي موجودة فعلًا في أجزاء مختلفة من الكون، والمادة المضادة هي عكس المادة العادية المعروفة لدينا، وتتالف من شحنات كهربائية معاكسة للمادة العادية. فمثلًا البروتين المضاد هو بروتين لكن مع شحنة سالبة.
عندما تصطدم جسيمات المادة المضادة مع جزيئات المادة العادية يحدث تفاعل يصدر عنه طاقة هائلة، مما دفع العلماء للعمل على استخدام هذا التفاعل ليكون بمثابة الوقود الذي يُحرك المركبات الفضائية.
لكن المشكلة الكبيرة التي واجهت العلماء هي التكلفة العالية لإنتاج هذه الطاقة وهي أكبر بكثير من كمية الطاقة التي يتم إنتاجها، فإنتاج ميليغرام واحد تصل تكلفته إلى أكثر من مئة مليون دولار، على الرغم من ذلك أكدت وكالة ناسا للفضاء عن أملها  بإمكانية إنتاج هذه الطاقة بتكلفة أقل في المستقبل واستخدامها في استكشاف الفضاء.
أثبتت العلماء أن الموز ينتج جسيمًا من المادة المضادة كل 75 دقيقة وهو جسيم البوزيترون الذي يتلاشى فورًا بسبب اصطدامه بالمواد المحيطة.
وأيضًا جسم الإنسان ينتج كمية قليلة جدًا من المادة المضادة، وإذا جمعنا كل المادة المضادة التي تم إنتاجها من البشر فهي لاتكفي لتسخين كأس من الماء، لذلك هي ليست خطيرة.
في عام 2009 حدث أكبر انفجار للمادة المضادة في الكون، حيث انفجر نجم عملاق أكبر بمئتي مرة من حجم الشمس، ومُحي هذا النجم بشكل كامل بسبب قوة الانفجار الهائلة لأشعة غاما، وخلف سحابة كبيرة من المواد المشعة.

أكمل القراءة

0
طالب
الحقوق, جامعة تشرين سوريا

المادة المضادة (Antimatter)، عكس المادة أو نظيرها المضاد؛ أي أنها تتألف من شحنة كهرباء معاكسة للمادة العادية، وهي ليست متوفرة على الأرض لكنها منتشرة في أجزاء مختلفة من هذا الكون الشاسع.

في المادة العادية تحمل بروتونات النواة شحنة موجبة، والإلكترونات التي تدور حولها تحمل شحنة سالبة، بينما في المادة المضادة تكون النواة سالبة والإلكترونات موجبة.

في عام 1928 اقترح العالم البريطاني باول دايرك وجود البوزيترون، والذي هو عكس الإلكترون من خلال نظرية آينشتاين، لكنها لم تحظى بتطبيق عملي حتى عام 1995 عندما أنشأ الفيزيائيون في معجل الجسيمات بأُوروبا مادة مضادة للهيدروجين وبالرغم من عدم قدرتهم على حفظ تلك المادة فترة طويلة، إلا أنها كانت أول تطبيق عملي لصنع المادة المضادة، والتي اعتبرت وقتها أغلى مادة في العالم حيث كلف صنع ميليغرام الواحد منها 100 مليون دولار.

وما يجعل تلك المادة غالية جداً هو أنها تؤدي إلى انفجار يصدر عنه طاقة هائلة بسرعة الضوء عند ملامستها للمادة العادية، ويمكن استخدامها لصنع مركبة تسير بالمادة المضادة والتي ستكون فعالة جداً عند اكتشاف طريقة لحفظ المادة، ولكنها ستكون مكلفة للغاية. وفي الوقت الحالي يتم صنعها لإجراء البحوث في المختبرات فقط.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هي المادة المضادة وكيف يتم الكشف عنها"؟