جسيم مضاد

معظم أنواع الجسيمات، يوجد لها هناك جسيم مضاد (بالإنجليزية: Antiparticle)‏ مساو لها في الكتلة الساكنة والدوران المغزلي والعمر وتماما في قيمة الشحنة الكهربائية لكن معاكس لها فيها. فعلى سبيل المثال، الجسيم المضاد لإلكترون يكون موجب الشحنة ويسمى بوزيترونا، وينتج بشكل طبيعي في حالات خاصة من الاضمحلال الإشعاعي.

مادة مضادة

الإفناء

قوانين الطبيعة تكون متماثلة بشكل قوي فيما يتعلق بالجسيمات والجسيمات المضادة. فمثلا، عندما يتحد نقيض بروتون مع بوزيترون فإنهما يشكلان ذرة من نقيض الهيدروجين، والتي تكون مشابهة تماما من حيث خواصها لذرة الهيدروجين. فالفيزيائي الذي يكون جسمه مصنوعا من مادة مضادة، و ينجز تجربة في مختبرعلمي مصنوع أيضا من مادة مضادة، ويستخدم مواد كيميائية ومواد متكونة من جسيمات مضادة، فستظهر له تقريبا نفس النتائج في جميع التجارب. وهذا يقود إلى السؤال وهو أنه بعد الانفجار الكبير لماذا تكون الكون كله من المادة بدلا من أن يكون نصفه من المادة والنصف الآخر من مادة مضادة. عندما يلتقي جسيم مع مضاده، تحدث ظواهر شديدة العنف إذ تتحرر كمية كبيرة من الطاقة إثر هذا اللقاء, فيتفانى الجسيم ومضاده تماماً ويتحولان بالكامل إلى طاقة مما ينتج الفوتون, بما أن شحنتا الجسيم والجسيم المضاد متعاكستان، فإن الشحنة تحفظ. فمثلا، تتحلل الإلكترونات المضادة الناتجة بدورها عن تحلل إشعاعي طبيعي بسرعة مع الإلكترونات مشكلة زوجا من أشعة غاما.

الجسيمات المضادة تنتج بشكل طبيعي من تحلل بيتا، وأيضا من تفاعل للأشعة الكونية في الغلاف الجوي. وبما أن الشحنة تكون ثابتة، فإنه من غير الممكن إنتاج جسيمات مضادة إلا إذا تم تدمير الجسيم من نفس الشحنة (كما في تحلل بيتا)، أو إنتاج جسيم من شحنة مضادة. وقد تم عمل الفكرة الثانية في العديد من العمليات حيث تم إنتاج الجسيم وضديده بوقت واحد، كما هو في معجل الجسيمات. وتعتبر تلك عملية إفناء عكسية للجسيم-ومضاد الجسيم.

بما أن الجسيم وضديده لهما شحنتان متعاكستان فإن الحيود الكهربائي للجسيم لا يستلزم أن يكون الجسيم متطابقا مع ضديده. فمثلا، النيوترون مكون من الكواركات و مضاد النيوترون مكون من مضادات الكواركات، ويمكن التمييز بينهما لأنهما سيقضيان عند الاتصال. و هناك بعض الجسيمات (أو الدقائق بمسمى آخر) التي ليس لها شحنة كهربائية ولا باريونية ولاغيرها على الإطلاق، كالفوتون والجرافتون وهو جسيم افتراضي و الجسيم الثقيل الافتراضي الضعيف التفاعل (WIMP) و هذان يسميان (ماجورانا), لا يوجد فرق بينها ومضاداتها، فيصح القول إن الفوتون المضاد مطابق للفوتون، أو بتعبير آخر فإنه في حالة الفوتون لا يمكن تمييز الجسيمات عن مضاداتها، أو الجسيمات نفسها متناظرة، لا شيء آخر مناظر لها.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.