סיקור מקיף

אותר החלקיק אנטי-הליום

שמונה עשרה דוגמאות של אנטי-החלקיק הכבד ביותר שהתגלה אי-פעם, הגרעין של החלקיק אנטי-הליום, הוכנו במעבדה הלאומית ברוקהייבן של משרד האנרגיה של ארה"ב

הפגזת אוטמי זהב ויצירת אנטי הליום במעבדות הלאומיות ברוקהייבן
הפגזת אוטמי זהב ויצירת אנטי הליום במעבדות הלאומיות ברוקהייבן

שמונה עשרה דוגמאות של אנטי-החלקיק הכבד ביותר שהתגלה אי-פעם, הגרעין של החלקיק אנטי-הליום, הוכנו במעבדה הלאומית ברוקהייבן של משרד האנרגיה של ארה"ב.

"הניסוי שלנו יחיד מסוגו בכך שהוא מסוגל לגלות את החלקיק אנטי-הליום (4)," אמר דובר הניסוי. "הניסויים הייחודיים המתבצעים במעבדה זו כבר הצליחו להוליד שיא עבור אנטי-החלקיקים הכבדים ביותר כאשר בשנה שעברה צוות החוקרים גילה את החלקיק "אנטי-היפרטריטון" (anti-hypertriton) המורכב משלושה אנטי-חלקיקים שונים: אנטי-פרוטון, אנטי-נויטרון ואנטי-היפרון (המונח בוויקיפדיה). אנטי-הליום 4, המורכב מארבעה אנטי-נוקלאונים, מתקבל בקצב האיטי יותר באלפי מונים. על-מנת להשיג את 18 הדוגמאות הללו החוקרים נדרשו לחפשן בין השרידים של מיליארדי התנגשויות אטומי זהב אלו באלו."

ההתנגשויות של גרעיני זהב עוצמתיים במהלך הניסוי יוצרות מחדש, לזמן קצר במיוחד, את התנאים שהתקיימו ביקום החם, הקדום והדחוס במיליונית השנייה הראשונה שלאחר המפץ הגדול. מאחר ובמפץ הגדול נוצרו כמויות שוות של חומר ואנטי-חומר הן היו אמורות להשמיד אחת את השנייה, אולם בשל סיבות שעדיין לא ידועות למדע, רק החומר הרגיל (ולא האנטי-חומר) שרד ביקום שלנו.
באופן כללי, ניתן לומר כי הכמויות של חומר ואנטי-חומר שוות גם עבור ניסויי התנגשויות של יונים כבדים (גרעיני זהב). "כדורי האש" המתקבלים מתפשטים ומתקררים במהירות כך שנמנע מהאנטי-חומר מלעבור השמדה, והוא מתקיים לפרק זמן המספיק לגילויו ע"י הציוד המיוחד המשמש בניסוי.
גרעין רגיל של אטומי הליום מכיל שני פרוטונים ושני נויטרונים. כאשר הם נפלטים כתוצאה מדעיכה רדיואקטיבית הם קרויים חלקיקי אלפא וצורתם זו התגלתה כבר לפני כמאה שנים. הגרעין של אנטי-הליום מורכב משני אנטי-פרוטונים הקשורים לשני אנטי-נויטרונים.
אנטי-החלקיקים הנפוצים ביותר הם הקלים יותר, מאחר ועבורם נדרשת כמות קטנה יותר של אנרגיה לשם יצירתם. החוקר קארל אנדרסון היה הראשון למצוא אנטי-חלקיק, את האנטי-אלקטרון (פוזיטרון), בשרידי הקרינה הקוסמית עוד בשנת 1932. האנטי-פרוטון (הגרעין של אנטי-מימן) והאנטי-נויטרון הוכנו במעבדת ברקלי ע"ש Bevatron בשנות החמישים. גרעין של אנטי-דויטריום ("אנטי-מימן כבד", המורכב מאנטי-פרוטון ומאנטי-נויטרון) הוכן במאיצי החלקיקים המצויים במעבדת Brookhaven ובמתקן CERN בשנות השישים.
כל נוקליאון נוסף (המכונה בשם באריון, baryon) מגביר את מספר הבאריון של החלקיק ובניסוי אשר נערך במעבדה הנוכחית, כל עלייה במספר זה מפחיתה את קצב ההיווצרות באלפי מונים. הגרעין של איזוטופ האנטי-הליום המכיל נויטרון אחד בלבד (אנטי-הליום 3) הוכן במאיצי חלקיקים כבר בשנת 1970; גרעין האנטי-הליום בעל מספר באריון של 4, שזה מכבר הוכרז ע"י צוות המחקר הנוכחי, מבוסס על 16 דוגמאות שהוכנו בשנת 2010 ושתי דוגמאות מניסוי קודם יותר. "סביר להניח כי אנטי-הליום 4 יהיה האנטי-חלקיק הכבד ביותר שיתגלה במאיצי חלקיקים למשך תקופה ארוכה לעתיד לבוא," מסביר אחד מהחוקרים. "אחרי אנטי-הליום גרעין האנטי-חומר היציב הבא יהיה אנטי-ליתיום, וקצב הייצור עבורו במאיצי חלקיקים צפוי להיות כשני מיליון פעמים איטי יותר מאשר זה עבור האנטי-הליום." הידיעה על המחקר

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

14 תגובות

  1. ארז:
    אינני יודע איפה קראת שהעיקרון לא נכון.
    כיום חושבים שהוא נכון והוא חלק מרכזי בתורת הקוונטים.
    עקרונית הוא ניצן להפרכה אבל ניסויים שנעשו ושהיו יכולים להפריכו אלמלא היה נכון דווקא איששו אותו.

  2. שלום אשמח לקבל תשובה בקשר האם בתיאוריה עקרון אי הודאות עומד להיות מופרך אפשרי ???? קראתי במאמר באתר הידען שעקרון אי הודאות לא נכון האים העקרון הזה הוא כלל יסוד שלא ניתן להפריך

  3. אם הבנתי נכון הכוונה באיטי אינה ביחס לזמן כלשהו אלא התייחסות למספר האירועים פר התנגשות, קרי מספר אטומי האנטי-חומר הנוצרים פר התנגשות. המשמעות המדעית של הגילוי הינה אישוש נוסף לתאוריית האנטי-חומר. אחת השטלות שטרם נפתרו הן מדוע עשוי העולם מחומר ולא מאנטי-חומר בצורה כל כך מובהקת התקווה היא שניסויים מעין אילו יעזרו בפתרון הבעיה.

  4. כשאומרים איטית הכוונה לאיזה סדר גודל?? הכוונה שייקח יותר זמן למצוא אותם בין הדיגמות ? לא ממש הבנתי את הרעיון ובכללי מה המשמעות המדעית (אני מנחש שמעשית אין ממש ) של הגילוי

  5. אריאל,

    לא יצרו אטום אנטי הליום אלא רק גרעין אנטי-הליום קרי בלי הפוזיטרונים.
    "אחרי אנטי-הליום גרעין האנטי-חומר היציב הבא יהיה אנטי-ליתיום"

  6. לאיציק ג:

    אנטי ורגיל זה עניין של הגדרה, אתה יכול להגיד ששחור זה ההפך מלבן, וכך לקרוא לשחור תזה וללבן אנטי-תזה, ואתה יכול להגיד שלבן זה ההפך משחור, לקרוא ללבן תזה ולשחור אנטי תזה.

    זה ממש לא משנה.

  7. אני עדיין חושב שמה שנעלם במפץ הגדול זה בעצם החומר ומה שנישאר זה בעצם האנטי חומר שאנחנו קוראים לו חומר משום מה.

  8. אתם יודעים מה זה חורים שחורים? זה שארית לציוויליזציות שהגיעו לרמה הטכנולוגית שלנו אבל השמידו את עצמן עם חור שחור שנוצר באחד מהניסויים מהסוג הזה בדיוק.

  9. לא.בן נר, אנטי-חלקיק הוא לא רק בעל מטען נגדי לחלקיק, אלא למעשה תמונת ראי מושלמת. כלומר, לחלקיקים שאינם בעלי מטען (כמו נייטרונים, ניוטרינו וכד') יש גם ספין. לאנטי-ניוטרון יש ספין נגדי, וכאשר הם נפגשים הם נוגדים אחד את השני. בנוסף, אנטי ניוטרון יתפרק אחרי מס' דקות (אלא אם כן נע במהירות רלטיביסטית) לאנטי-פרוטון ופוזיטרון, כלומר לאנטי-מימן.

    אותי מעניין לדעת כיצד הצליחו להאיט את האנטי-חלקיקים מספיק כדי שיהפכו לאטום הליום. הרי באנרגיות בהן נוצרים אנטי-חלקיקים, אטומים וגם גרעינים מתפרקים לחלקיקים שמרכיבים אותם (פרוטונים, ניוטרונים ואלקטרונים חופשיים שנעים במהירויות עצומות).

  10. שאלה לד"ר משה נחמני ו\או לכל מי שיודע :
    מהי ההגדרה של אנטי-ניוטרון ?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן