ما هو الجسيم المضاد؟
هي نظائر الجسيمات الأولية (دون الذرية) المضادة للجسيمات، وتمتلك نفس الكتلة والعمر والدوران للجسيمات الأساسية لكن مع إشارة معاكسة للشحنة (الكهربائية، أو الباريونية، أو اللبتونية) والعزم المغناطيسي، وتدعى المادة التي تتكون من الجسيمات المضادة بالمادة المضادة (Antimatter)
كيف نشأت نظرية الجسيمات المضادة؟
تم التنبؤ نظرياً بأول جسيم مضاد (ضد الإلكترون - البوزيترون) من قبل الفيزيائي بول ديراك في عام 1928، ولاحظه أول مرة العالم كارل أندرسون عام 1932، وتعد نظير النسبية العامة لأينشتاين الخطوة الأقوى التي أسست لهذا الاكتشاف.
أين توجد المادة المضادة؟
توجد المادة المضادة بشكل أساسي في الأشعة الكونية، على شكل جسيمات عالية الطاقة خارج كوكب الأرض، تشكل جسيمات جديدة أثناء اندفاعها في الغلاف الجوي للأرض.
هل يمكن تصنيع المادة المضادة؟
نعم، ابتكر العلماء طريقة لصنع جسيمات المادة المضادة باستخدام الاصطدامات فائقة السرعة في مسرعات الجسيمات الضخمة مثل مصادم الهادرون الكبير، الذي يقع خارج جنيف وتديره المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN).
ما هي الكمية التي تم تصنيعها من الجسيمات المضادة؟
استطاع العلماء صنع كمية ضئيلة من المادة المضدة، تبلغ كمية جميع البروتونات المضادة التي تم إنشاؤها في مسرّع الجسيمات (Tevatron) التابع لـفيرمي لاب (Fermilab) الأميركي ما يصل إلى 15 نانوغراماً فقط، بينما تلك المصنوعة في (CERN) تصل إلى حوالي 1 نانوجرام، وألمانيا استطاعت إنتاج حوالي 2 نانوجرام من البوزيترونات في مخبر (DESY).
لماذا لم يتم إنتاج كمية كبيرة من المادة المضادة؟
فناء المادة المضادة لديه القدرة على إطلاق كمية هائلة من الطاقة، إذ يمكن لغرام من المادة المضادة أن ينتج انفجاراً بحجم القنبلة النووية، ولكن المشكلة تكمن في كفاءة وتكلفة إنتاج وتخزين المادة المضادة، حيث يتطلب صنع جرام واحد من المادة المضادة ما يقرب من 25 مليون مليار كيلوواط / ساعة من الطاقة ويكلف أكثر من مليون مليار دولار.