باختصار
  • تمكن العلماء في سيرن (المركز الأوروبي للأبحاث النووية: CERN) أخيراً من قياس تردد الضوء المطلوب لنقل الجسيمات المضادة من حالة أساسية إلى حالة مثارة.
  • أكدت النتائج وجود تناظر مهم، وهو جزء أساسي من النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات.

السر في التوازن

تعتبر المادة المضادة من الأفكار التي تصعب دراستها على نحو خاص، وذلك لأن لها (مزاجاً) غريباً في الفناء الكلي عندما تلتقي مع المادة. مما يجعل من المستحيل استخدام أية وسيلة قياس تقليدية لدراسة هذه الجسيمات بشكل جيد. وقد اضطر العلماء لابتكار طريقة لاستخدام الحقول المغناطيسية بهدف "احتجاز" الجسيمات المضادة لفحصها بشكل أفضل. وقد حصل بعض التقدم في 2010 عندما تمكنت تجربة ألفا المشتركة في سيرن من احتجاز الهيدروجين المضاد، والقيام ببعض الدراسات غير المسبوقة.

وكما ورد إلى مجلة نيتشر، فقد تمكن علماء سيرن أخيراً من قياس تردد الضوء المطلوب لنقل الجسيمات المضادة من حالة أساسية إلى حالة مثارة. وقد تم تحقيق هذا باستخدام جسيمات مضادة مبردة، وإطلاق شعاع ليزري عليها لتحريض هذا الانتقال، ومن ثم قياسه طيفياً. أكدت النتائج وجود تناظر مهم، وهو جزء أساسي من النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات.

حقوق الصورة: ماكسيميليان برايس/ سيرن
حقوق الصورة: ماكسيميليان برايس/ سيرن

الاختبار وإعادة الاختبار

وفقاً لمجلة نيتشر، فإن "تناظر الشحنة-التكافؤ-الزمن (CPT) يقول إن مستويات الطاقة في المادة والمادة المضادة هي ذاتها. وحتى أصغر انزياح عن هذه القاعدة سيتطلب إعادة التفكير في النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات بشكل جدي". لا يزال النموذج المعياري بأمان حالياً، حيث إن التردد الذي تم قياسه في انتقال الهيدروجين المضاد من الحالة الأساسية إلى المثارة كان مطابقاً للتردد الذي تم قياسه في الهيدروجين.

لم ينتهِ عمل فريق ألفا بعد، ويخططون لكي يطلقوا مجموعة متنوعة من الأشعة الليزرية على هذه الجسيمات المضادة المحتجزة، وذلك لتطبيق اختبارات أعمق على التناظر الذي توضح في التجربة الأساسية.

يعقّد هذا الاكتشاف لغز وجود مادة أكثر من المادة المضادة في الكون، بما أنه يؤكد بشكل أكبر على التشابه بينهما. وكما يقول موقع جيزمودو: "قد يكون تفسير هذا اللغز أسهل لو أن المادة والمادة المضادة كانتا أقل تشابهاً". على أي حال، فقد أنجزنا أخيراً تقدماً ملحوظاً بعض الشيء في دراسة المادة المضادة. وباستمرار العمل والابتكار في المجالين المعرفي والتقني، سنتمكن من حل هذا اللغز.