ماده و پادماده چه تفاوتهایی با یکدیگر دارند؟
ماده و پادماده چه تفاوتهایی با یکدیگر دارند؟
مجله علمی ایلیاد - تفاوت بین ماده و پادماده بسیار بنیادینتر از چیزی است که تصور میشود. چیزی که ما آن را به نام ماده میشناسیم، از پروتون با بار مثبت، الکترون با بار منفی و نوترون با بار خنثی تشکیل شده است. همهی این ذرات با یکدیگر اتم را تشکیل میدهند. در اتم، پروتون و نوترون هسته را تشکیل میدهند و الکترون به دور هسته میچرخد؛ مانند سیارهای که به دور ستاره میچرخد.
در پادماده، بار هر ذره برعکس ماده است. معادل پروتون در پادماده پادپروتون است و بار منفی دارد. الکترون پادماده، پوزیترون نام دارد که بار مثبت دارد. تنها استثناء در این قانون معکوس بین ماده و پادماده، نوترون است که معادل آن در پادماده، پادنوترون نام دارد و خصوصیات مشابهی با نوترون در ماده دارد. هم نوترون و هم پادنوترون دارای بار خنثی هستند.
اگر ماده و پادماده با یکدیگر ترکیب شوند، انرژی بزرگی به صورت انفجاری تولید میشود. دلیل این انفجار انرژی ترکیب ذرات با بارهای مخالف است. زمانی که این ذرات با یکدیگر ترکیب شوند، طبق فرمول E=mc2 انرژی آزاد میشود. در این فرمول m جرم معادل است و c سرعت نور است که برابر با ۳۰۰،۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه است. البته وقوع این انفجارات جای نگرانی ندارند، زیرا تنها راه تولید پادماده بر روی زمین، شتاب دهندههای ذرات هستند که در هر زمان تنها امکان تولید چند ذره را دارند و بنابراین وقوع انفجارات وحشتناک نامحتمل است.
دانشمندان در سال ۱۹۹۵ برای اولین بار توانستند پاداتم تولید کنند. با این قابلیت امکان ساختن چندین اتم و در نتیجه ساختن مولکول نیز وجود دارد. در سال ۲۰۰۷ دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا توانستند دو اتم پوزیترونیوم تولید کنند که هر اتم از یک الکترون و یک پوزیترون ساخته شده بودند و آنها را تبدیل به پادمولکول کردند. البته این مولکول طول عمر کوتاهی داشته، زیرا الکترون و پوزیترون به سرعت یکدیگر را خنثی میکنند.
چیزی که دانشمندان در مورد آن مطمئن نیستند، نحوهی سقوط پادماده است. شاید افتادن پادماده روی زمین پرسش احمقانهای به نظر برسد، ولی به هر حال شواهدی از نحوهی پاسخ پادماده به گرانش تا کنون بهدست نیامده است. دانشمندان در سالهای اخیر با روشهای جدید فوق سرد کردن و روشهای اینترفرومتری، توانستهاند سرعت پاداتم را کاهش دهند و رفتار آنرا مشاهده کنند. شاید در آینده بتوان تفاوتهای مهم ماده و پادماده را با همین روشها کشف کرد. البته میدانیم که ماده و پادماده حتماً شباهتهایی نیز با یکدیگر دارند.