گرانترین ماده در جهان چیست؟پادماده یا ضده ماده است!حالا پاد ماده چی هست و چطور درست میشود؟

پادماده چیست، در کجا یافت می‌شود و چه کاربردی در فضا دارد؟+فیلم
پاد ماده چیست و چگونه ساخته می‌شود؟

در فیزیک جدید، پادماده به ماده‌ای متشکل از ذرات زیراتمی گفته می‌شود که جرم، بار الکتریکی و گشتاور مغناطیسی الکترون‌ها، پروتون‌ها و نوترون‌های ماده معمولی را دارد، اما علامت (مثبت یا منفی) بار الکتریکی و گشتاور مغناطیسی آن‌ها مخالف است. ذرات پادماده مربوط به الکترون‌ها، پروتون‌ها و نوترون‌ها به‌ترتیب پوزیترون (e+)، پادپروتون (p-) و پادنوترون (n-) نامیده شده و از آن‌ها به‌عنوان پادذره یاد می‌شود.

کاربرد پادماده چیست؟

تولید انرژی از پادماده

برخورد بین هر ذره و شریک پادذره‌اش منجر به نابودی متقابل آن‌ها می‌شود و نسبت‌های مختلف اشعه گاما، نوترینوها و گاهی اوقات جفت‌های ذره-پادذره کم‌‌چگال‌تری را ایجاد می‌کند. بخش اعظم کل انرژی حاصل از این نابودی به‌شکل پرتوهای یونیزه‌کننده ظاهر می‌شود.

اگر در اطراف رخداد مذکور ماده‌ای وجود داشته باشد، محتوای انرژی این تابش جذب شده و به‌شکل‌های دیگر انرژی مانند گرما یا نور بدل می‌شود. مقدار انرژی آزادشده معمولا متناسب با جرم کل ماده و پادماده‌ای بوده که با یکدیگر برخورد کرده‌اند و مطابق با معادله E=mc2 است. البته تولید پاد ماده هزینه بسیار بالایی دارد که در نتیجه تولید انرژی از آن را امری چالش‌برانگیز می‌کند.
خرید پادماده

دانشمندان ادعا می‌کنند که پادماده قیمت بسیار بالایی دارد و گران‌ترین ماده برای تولیدات است. بر اساس تحقیق ناسا در سال ۱۹۹۹ به‌ازای تولید هر گرم پادهیدروژن باید ۶۲.۵ تریلیون دلار هزینه کرد. یک علت چنین هزینه بسیار بالایی دشوار بودن تولید این ماده است، زیرا تعداد بسیار کمی پادپروتون از واکنش‌ها در شتاب‌دهنده‌های ذرات تولید می‌شود. دلیل دیگر نیز میزان تقاضای بالاتر برای استفاده‌های دیگر از شتاب‌دهنده‌های ذرات است.

قیمت پادماده

همچنین برای قیمت پادماده برخی محققان در سال ۲۰۰۶ تخمین زدند که برای تولید ۱۰ میلی‌گرم پوزیترون می‌بایست ۲۵۰ میلیون دلار هزینه کرد. طبق گزارشی دیگر جهت تولید حدود یک میلیاردم گرم (مقداری که تاکنون برای برخورد ذرات و پادذرات استفاده شده است) چند صد میلیون فرانک سوئیس هزینه شده است. باتوجه‌به این هزینه‌های هنگفت، محققان در صدد یافتن پاد ماده در خارج از سیاره خاکی و انتقال آن به زمین هستند.
پاد ماده در کجا یافت می‌شود؟

بر اساس شواهدی محکم می‌توان گفت علی‌رغم وجود ترکیبی برابر از ماده و پاد ماده، جهان قابل مشاهده تقریبا به‌طور کامل از ماده معمولی تشکیل شده است که این عدم تقارن ماده و پادماده در عالم مرئی یکی از مسائل بزرگ حل‌نشده در فیزیک به‌شمار می‌رود. بااین‌اوصاف پس پادماده در کجا یافت می‌شود

پادماده را به‌طور طبیعی نمی‌توان در زمین پیدا کرد؛ به‌جز برخی موارد بسیار نادر و با طول عمر بسیار کوتاه که در نتیجه واپاشی هسته‌ای و پرتوهای کیهانی به‌وجود می‌آیند. دلیل چنین امری آن است که پاد ماده‌های موجود در زمین و خارج از آزمایشگاه‌های خاص، طی برخورد با مواد معمولی متلاشی می‌شوند. البته امکان تولید پادذره‌ها و بعضی از پادماده‌های پایدار (مانند پادهیدروژن) به‌میزان بسیار اندک وجود دارد، اما نه به‌اندازه‌ای که دانشمندان بتوانند تمام خواص فیزیک نظری آن‌ها را آزمایش کنند.

پادماده در تماس با هر نوع ماده دیگری نابود می‌شود؛ ازاین‌رو محققان برای به‌دام‌اندازی و نگه داشتن آن از یک نوع قفس میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی موسوم به دام پنینگ استفاده می‌کنند. دام پنینگ دستگاهی برای نگه داشتن ذرات باردار با استفاده از یک میدان مغناطیسی یکنواخت محوری و یک میدان الکتریکی چهارقطبی غیریکنواخت است.

از سویی آژانس فضایی آمریکا طی چندین پژوهش، در حال بررسی این موضوع است که آیا می‌توان از میدان‌های مغناطیسی که به‌طور طبیعی در کمربند ون آلن (Van Allen) زمین و یا حتی کمربند غول‌های گازی مانند مشتری رخ می‌دهد، برای جمع‌آوری پاد ماده بهره گرفت و بدین ترتیب پادماده را با هزینه کمتری تولید کرد. دراین‌صورت می‌توان از این ماده برای مقاصد فضایی نیز بهره گرفت و انرژی آن‌ها را از پاد ماده به‌دست آورد

در مورد پادماده به تفصیل گفته شد، اما ماده تاریک ماده‌ای است که برهمکنش الکترومغناطیسی ندارد و بنابراین با استفاده از نور نمی توان آن را دید. بنابر اظهارات دانشمندان، هر چیزی که در اطرافمان مشاهده می‌کنیم، تمام آنچه در سیاره زمین وجود دارد تا کهکشان‌های بسیار دور، همه و همه تنها ۵ درصد از کل جهان هستی را تشکیل می‌دهند و بقیه جهان را انرژی تاریک و یا ماده تاریک فراگرفته است.

در ادامه نکاتی جالب درباره پادماده یا ضدماده را به صورت سوال و جواب بیان می‌کنیم.

آیا سیاهچاله می‌تواند پاد ماده را نابود کند؟ حتی اگر قرار باشد ماده و پاد ماده در جایی نزدیک یا داخل سیاهچاله نابود شوند، فوتون‌های حاصله باعث ایجاد انحنا در فضازمان نمی‌شوند، زیرا تمام واکنش‌های فیزیکی ذرات انرژی و تکانه را حفظ می‌کنند. چنین امری به این موضوع مربوط می‌شود که یک سیاهچاله چگونه می‌تواند از چیزی جز تشعشع تشکیل شود.

پاد ماده را برای چه مدت زمان می‌توان نگهداری کرد؟ در سال ۲۰۱۱ دانشمندان سرن توانستند آنتی هیدروژن را برای تقریبا ۱۷ دقیقه حفظ کنند. رکورد ذخیره پادذرات در حال حاضر مربوط به آزمایشی موسوم به TRAP در سرن است که طی آن آنتی پروتون‌ها به مدت ۴۰۵ روز در محفظه‌ای مخصوص نگهداری شدند.

یک کیلوگرم ضدماده چه کاری می‌تواند انجام دهد؟ اگر یک کیلوگرم پادماده با یک کیلوگرم ماده تماس پیدا کند، انفجار حاصل معادل ۴۳ مگاتن تی‌ان‌تی خواهد بود که تقریبا ۳ هزار برابر قوی‌تر از انفجار بمب اتم در شهر هیروشیمای ژاپن است.

Видео گرانترین ماده در جهان چیست؟پادماده یا ضده ماده است!حالا پاد ماده چی هست و چطور درست میشود؟ канала Fact