مادة مضادة: الفرق بين النسختين

== النشأة وعدم التماثل ==

تقريبا كل شيء مدرك من الأرض يبدو أنه مكون من المادة بدلا من المادة المضادة. ويعتقد كثير من العلماء أن زيادة المادة عن المادة المضادة المعروفة باسم [[(عدم التماثل الباريوني)]] هي نتيجة لخلل في إنتاج جسيمات المادة والمادة المضادة في الكون في وقت مبكر، في عملية تسمى [[باريوني|التخليق الباريوني.]] مقدار المادة التي يمكن ملاحظتها في الوقت الحاضر في هذا الكون يتطلب عدم توازن في الكون المبكر بموجب جسيم واحد من المادة مقابل مليار زوج من جسيمات المادة والمادة المضادة.<ref>

|الأخير=Sather |الأول=E.

 

يتم إنشاء المادة المضادة في كل مكان في [[كون|الكون]] حيث تتصادم الجسيمات عالية الطاقة. [[شعاع كوني|الأشعة الكونية]] عالية الطاقة التي تؤثر في الغلاف الجوي للأرض (أو أي مادة أخرى في [[المجموعة الشمسية|النظام الشمسي)]] تنتج كميات صغيرة من المادة المضادة ناتجة عن [[طائرة الجسيمات|تدفق الجسيمات]]، والتي تفنى على الفور عن طريق احتكاكها بالمادة القريبة. وبالمثل فإنه قد يتم إنتاجها في مناطق مثل وسط [[مجرة درب التبانة]] ومجرات أخرى، حيث تحدث أحداث سماوية نشطة جدا (أساسا التفاعل بين [[طائرة بالنسبية|التدفقات البلازما]] مع الوسائط بين النجوم). ووجود المادة المضادة الناتجة قابل للاكتشاف من خلال [[أشعة غاما]] التي تنتج عندما تفنى [[بوزيترون|البوزيترونات]] مع المادة القريبة. ويشير التردد والطول الموجي لأشعة غاما إلى أن يحمل كل 511 [[فولت إلكتروني|كيلو الكترون فولت]] من الطاقة (أي [[بقية الشامل|بقية كتلة]] [[الإلكترون]] أو البوزيترون مضروبا [[سرعة الضوء|في c2]] ^2).

 

الملاحظات الأخيرة التي قامت بها وكالة الفضاء الأوروبية لأشعة غاما (مختبر الفيزياء الفلكية الدولي أشعة غاما) قد تفسر الأقمار الصناعية منشأ سحابة عملاقة من المادة المضادة المحيطة بمركز المجرة. الملاحظات تظهر ان السحابة غير متناظرة وتطابق نمط [[ثنائيات الأشعة السينية|ثنائيات أشعة إكس]]، نظم [[نجم ثنائي|النجم الثنائي]] وتحتوي على ثقوب سوداء أو نجوم نيوترونية، معظمها على جانب واحد من مركز المجرة. في حين أن هذه الآلية ليست مفهومة تماما، فمن المرجح أن تنطوي على إنتاج أزواج من الإلكترون والبوزيترون، والمادة العادية تحصل على طاقة هائلة أثنالء الوقوع في بقايا النجوم.<ref>

|عنوان=Integral discovers the galaxy's antimatter cloud is lopsided

|مسار=http://www.esa.int/esaCP/SEMKTX2MDAF_index_0.html

|تاريخ الوصول=2008-05-24

| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20121113225529/http://www.esa.int:80/esaCP/SEMKTX2MDAF_index_0.html | تاريخ أرشيف = 13 نوفمبر 2012 }}</ref><ref>

|الأخير=Weidenspointner |الأول=G.

|doi=10.1038/nature06490

}}</ref>

 

وقد توجد المادة المضادة بكميات كبيرة نسبيا في مجرات بعيدة بسبب [[التضخم الكوني]] في الوقت البدائي للكون. وتحاول [[ناسا (وكالة الفضاء الأمريكية)|ناسا]] تحديد ما إذا كان هذا صحيحا بالبحث عن الأشعة السينية وأشعة غاما التي تشير الاحداث الفناء في اصطدام الكتل العظمى.<ref>

|عنوان=Searching for Primordial Antimatter

|مسار=http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/08-160.html

== الإنتاج الصناعي ==

يتم إنتاج أيضا الجزيئات المضادة في أي بيئة ذات درجة حرارة عالية بما فيه الكفاية (يعني الطاقة للجسيمات أكبر من [[إنتاج الزوج|إنتاج زوج]] عتبة). خلال فترة [[باريوني|التخليق الباريوني]]، عندما كان الكون شديد الحرارة وكثيف، كانت المادة والمادة المضادة تنتج وتباد باستمرار. وجود ما تبقى من المادة، وعدم وجود بقايا من مادة المضادة مكتشفة، <ref>

|تاريخ=29 May 2000

|عنوان=What's the Matter with Antimatter?

 

في وقت واحد، ومحاصرة من البروتون المضاد الهيدروجين المضاد أفيد <ref name="both">

|الأخير=Gabrielse |الأول=G.

|doi=10.1016/S0370-2693(99)00453-0

}}</ref> والتبريد ويتحقق ؛ <ref name="cool-H">

|الأخير=Andresen |الأول=G.

|doi=10.1103/PhysRevLett.98.023402

}}</ref> هناك براءات الاختراع على طريقة لإنتاج الهيدروجين المضاد.<ref name="US6163587">

|الأخير=Arthur |الأول=H.E.

|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20160303214453/http://www.freepatentsonline.com/6163587.html|تاريخ أرشيف=2016-03-03}}</ref>

 

=== الهيليوم المضاد ===

هناك عدد صغير من أنوية النظير الهيليوم المضاد، <math>\scriptstyle{\mathrm{^3\overline{He}}}</math> تم إنشاؤها في تجارب اصطدام.<ref>

|الأخير=Arsenescu |الأول=R.

|doi=10.1088/1367-2630/5/1/301

}}</ref>

{{مفصلة|بوزيترون}}[[ملف:Electron-positron-annihilation.png|تصغير|الإلكترون بوزيترون]]

تم الإبلاغ عن البوزيترون <ref>

|الناشر=[[مختبر لورانس ليفرمور الوطني]]

|العنوان=Billions of particles of anti-matter created in laboratory

|التاريخ=3 November 2008

|تاريخ الوصول=2008-11-19

 

|سنة=19 November 2008

|عنوان=Laser creates billions of antimatter particles

=== التكلفة ===

تعتبر المادة المضادة أكثر المواد تكلفة في الوجود، بتكلفة تقدر ب25 مليار دولار للجرام الواحد من [[بوزيترون|البوزيترون]] <ref>

|سنة=2006

|عنوان=New and Improved Antimatter Spaceship for Mars Missions

| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190427133408/https://www.nasa.gov/exploration/home/antimatter_spaceship.html | تاريخ أرشيف = 27 أبريل 2019 }}

</ref>، و62.5 تريليون دولار للجرام الواحد من الهيدروجين المضاد.<ref>

|تاريخ=12 april 1999

|عنوان=Reaching for the stars: Scientists examine using antimatter and fusion to propel future spacecraft

 

تستكشف عدة دراسات لمعهد المفاهيم المتقدمة لناسا ما إذا كان قد يكون من الممكن استخدام المجارف المغناطيسية لجمع المادة المضادة التي تتكون بشكل طبيعي في [[فان ألن حزام|حزام فان ألن]] للأرض، وبعد ذلك، أحزمة من الكواكب الغازية الضخمة مثل [[المشتري]]، وتأمل في انخفاض التكلفة للجرام الواحد.<ref>

|الأخير=Bickford |الأول=J.

|عنوان=Extraction of Antiparticles Concentrated in Planetary Magnetic Fields

 

لا يمكن استخدام كل هه الطاقة من قبل أي تكنولوجيا الدفع واقعية، لأن ما يصل إلى 50 ٪ من الطاقة المنتجة في التفاعلات بين النيوكلونات والنوكليونات المضادة يحمله النيترينو بعيدا في هذه التطبيقات، لذلك لجميع المقاصد والأغراض، يمكن اعتبارها فقدت.<ref>

|الأخير=Borowski |الأول=S.K.

|سنة=1987

ندرة المادة المضادة يعني أنها ليست متاحة بسهولة لاستخدامها كوقود، على الرغم من أنها يمكن أن تستخدم في [[المادة المضادة المحفزة النووية نبض الدفع]] اللازمة للتطبيقات الفضائية. توليد بروتون مضاد واحد هو صعبا للغاية ويتطلب مسرعات الجسيمات، وكميات هائلة من الطاقة ملايين المرات أكثر مما هو أفرج عنه بعد ذلك هو يباد مع المسألة عادية نظرا لأوجه القصور في هذه العملية. الأساليب المعروفة لإنتاج الطاقة من المادة المضادة تنتج أيضا قدرا مساويا للمادة طبيعية، وبالتالي فإن الحد النظري هو أن نصف الطاقة مدخلات يتم تحويلها إلى المادة المضادة. موازنا هذا، عندما تقضي المادة المضادة على المادة عادية، تساوي الطاقة ضعف كتلة المادة المضادة، حتى يتم تحرير تخزين الطاقة في شكل مادة مضادة يمكن (نظريا) أن تكون فعالة بنسبة 100 ٪.

 

|سنة=2004 [2008]

|عنوان=Angels and Demons: Inefficiency of Antimatter

قال أحد الباحثين في مختبرات [[سرن]]، التي تنتج المادة المضادة بانتظام :

{{اقتباس|If we could assemble all of the antimatter we've ever made at [[سيرن]] and annihilate it with matter, we would have enough energy to light a single electric light bulb for a few minutes.<ref>

|سنة=2004 [2008]

|عنوان=Angels and Demons: Do antimatter atoms exist?

 

== وصلات خارجية ==

* [https://web.archive.org/web/20130604170545/http://livefromcern.web.cern.ch/livefromcern/antimatter/webcast/AM-webcast06.html سيرن البث الشبكي (رلبلر مطلوب)]

* [http://www.positron.edu.au/faq.html ما هي المادة المضادة؟] (من أسئلة وأجوبة في مركز الدراسات مطبوعة، المادة المضادة)