אנטי מימן נלכד לראשונה במתקן מאיץ החלקיקים בסרן

המדענים הצליחו לשמור עליו מפני התאיינות למשך עשירית שנייה באמצעות לכידתו בריק

האלקטרודה (מוזהבת) של המלכודת שימשה לשלב פוזיטרונים ואנטי פוזיטרונים כדי ליצור אנטי מימן.  צילום: N. MADSEN, ALPHA/SWANSEA
האלקטרודה (מוזהבת) של המלכודת שימשה לשלב פוזיטרונים ואנטי פרוטונים כדי ליצור אנטי מימן. צילום: N. MADSEN, ALPHA/SWANSEA

מאמר שפורסם השבוע בכתב העת נייצ'ר מגלה כי לראשונה נלכדו אטומי אנטי-חומר, שהצליחו לחיות מספיק זמן כדי להחקר בידי המכשירים המדעיים.

לא רק שזהו חלום מדעי שמתגשם, אלא הדבר קורה בדרך מוחשית שיכולה לסייע לנו להעריך מה קרה לכל חלקיקי האנטי חומר שנעלמו מאז המפץ הגדול, אחת החידות המסתוריות של היקום. "אנו נרגשים מהעובדה שהצלחנו ללכוד אטומי אנטי חומר מספיק זמן כדי לחקור את התכונות שלהם ולראות אם הם שונים מאוד ממקביליהם החומריים." אומר מקוטו פוג'יווארה, חבר צוות אלפא, שותפות בינלאומית ב-CERN.

האנטי חומר נוצר בכמות זהה לזו של החומר כאשר אנרגיה הופכת למסה. הדבר קורה כאשר חלקיקים מתנגשים כמו במאיץ החלקיקים ב-CERN, וההערכה היא שהדבר קרה גם במהלך המפץ הגדול בראשית היקום.

"דרך טובה לחשוב על אנטי חומר היא תמונת ראי של החומר הרגיל" אמר דובר הצוות ג'פרי האנגסט, מאוניברסיטת אהרוס בדנמרק. "מסיבה כלשהי היקום עשוי מחומר, ואיננו יודעים מדוע, זאת משום שבעיקרון יכול היה להיווצר יקום מאנטי חומר."

כדי לחקור את האנטי חומר חייבים המדענים ליצור אותו במעבדה. ניסוי אלפא בסרן הצליח ליצור אנטי מימן – אטום האנטי חומר הפשוט ביותר מאז שנת 2002. היייצור נעשה באמצעות עירוב אנטי פרוטונים ופוזיטרונים כדי ליצור אנטי אטום נייטרלי. "מה שחדש הוא שהצלחנו לייצר אותו לאורך זמן. "אמר האנגסט. "באמצעות שמירת אטומי האנטי מימן הרחק מקירות המכל שלהם כדי למנוע מהם להתאיין במשך עשירית שניה.

האנטי מימן הוחזק במלכודת יונים, כאשר השדה האלקטרומגנטי לכד אותם בריק, וקורר לתשע מעלות קלווין (264- מעלות צלזיוס). כדי לראות אם הם הצליחו לייצר אטום אנטי מימן כלשהו, הם שחררו כמות קטנה כדי לראות אם תתרחש התאיינות בין החומר והאנטי חומר.

השלב הבא עבור שותפות אלפא הוא ליצור ניסוי על אטומי האנטי חומר הלכודים, והצוות החל לחקור דרכים כדי למצוא באיזה צבע אור האנטי מימן זוהר כאשר הוא פוגע במיקרוגל, ולראות כיצד להשוות את הצבעים עם אלו של אטומי המימן.

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

28 תגובות

  1. אבי שלום,

    לדעתי, לרגל כניסת השנה האזרחית החדשה, היה נחמד לערוך רשימה של ההישגים המדעיים הגדולים של השנה ובפרט אילו של ישראלים.
    ברשימה שלי נמצאים:
    1. איילון לינדרשטראוס על זכייתו במדיילת פילדס, שדומה שנשתכחה זה מכבר.
    2. לכידת אנטי-מימן בצ'רן שעליה מדווח כאן בכתבה. אחד השותפים ד"ר אלי שריד הוא ישראלי. לאחרונה נבחרה תגלית זו לתגלית השנה על ידי העיתון המדעי Physics world.
    http://physicsworld.com/

  2. אני אפרסם את התיאוריה שלך בשנת 2015 ואקדים אותך בשנה אז כדאי שתפרסם אותה עכשיו לפני שאקח לך את התהילה.

  3. אתה חושב שהעולם והארץ בפרט צריכים לקבל דברים ללא השקעה, אם הם לא משקיעים בחינוך ובאוניברסיטאות עדיף לאנשים כמו אלברט או ניוטון לא להוולד כלל

  4. פרופסור רעב מאד:
    אני כבר הצלחתי להסביר הרבה מאד דברים בטוקבק.
    זה רק עניין של מוטיבציה (וכמובן זה גם תלוי בזה שיהיה לך הסבר).

    אתה רעב מאד אבל לא מגלה את התיאוריה בגלל הכסף?
    אם תמות מרעב לא תהיה זאת אשמתם של אחרים. למעשה אפשר יהיה לומר שמתת מחמדנות.

  5. משמעות שואף למינוס או פלוס היא לשדה המקשר בין חלקיקים ביחס למצב הסטנדרטי של המימד הרביעי זה טוקבק לא ספר אין מקום לפרוט

  6. ואתה מספר 17 סתום את הפה בגלל אנשים כמוך יש בריחת מוחות

  7. פרופסור רעב מאד:
    1. מה זה "שואף למינוס"? במתמטיקה אין דבר כזה.
    2. מה מונע ממך לפרסם את התיאוריה היום? חשוב לך למות קודם?

    זה מזכיר לי בדיחה על הילברט.
    טוענים שכשתכנן להשתתף בכנס מתמטי אמר למארגני הכנס שהוא ירצה על "הוכחה למשפט פרמה".
    כאשר הגיע לכנס דיבר על משהו אחר לחלוטין.
    שאלו אותו: "למה הודעת שתציג הוכחה למשפט פרמה?"
    תשובתו הייתה: "שלחתי הודעה זו למקרה שהמטוס שאטוס בו יתרסק בדרך."

  8. יש הבדל ביון החומר לאנטי חומר, הקשר הגרעיני של הכוח החזק בחומר להלן הקוורקים שואף למינוס בעוד באנטי הוא שואף לפלוס,כעשר המסה היא אכן שווה,את זה תגלו במחקר שאפרסם בשנת 2016,אם לא אתפגר מרוב עוני בישראל לפני זאת, לסיכום לא יתכן אנטי יקום

  9. מה שלא יודעים זה שבעצם העולם מורכב מהאנטי חומר ומה שנעלם זה בעצם החומר, בטח עוד יגלו את זה מתי שהוא.

  10. שחם

    מנגנון שבירת הסימטריה שאתה מדבר עליו אינו גדול דיו כדי להסביר את ההרכב של היקום. פרס נובל ב-2008 אכן ניתן לשני מדענים יפנים (קצת מוזר לקרוא להם צוות) קוביישי ומסקוואה (יחד איתם קיבל את הפרס גם הפיסיקאי היפני נאמבו אבל על תגליות אחרות). קוביישי ומסקוואה הראו כי כדי שיוכל להיות קיים מנגנון של שבירת סימטריית CP דרושים לפחות 3 "דורות". בתקופה שקוביישי ומסקוואה כתבו את המאמר שלהם היו ידועים רק 3 קווקרים כיום כאשר נמצאו המאיצים ידועים 6 קורקים המתאימים ל3- דורות. בכל מקרה שבירת הסימטריה של קוביישי מסווקאה קשורה לכוח החלש ואין בה די כדי להסביר את אי-הסמטריה ביקון בין חומר לאנטי-חומר.

  11. העניין של שבירת הסימטריה הזאת באמת היה בעייתי וכדי לענות עליו נוצר המודל הסטנדרטי שאנחנו מכירים כיום עם 3 "דורות" של חלקיקים
    צוות מדענים יפני הראה שאם קיימים לפחות 3 "דורות" של חלקיקים אז החומר והאנטי חומר יכולים לדעוך בצורה "לא סימטרית"

  12. קראתי קצת בוויקפדיה וגם נזכרתי קצת יותר. (שבירת סימטריית CP)

    השבירת סמטרייה נמדדה במאיצי חלקקים, אבל השבירה שנמדדה עדיין לא תואמת את כמות החומר ביקום…

  13. סטודנט, טכניון:
    סתם עצה: כשפוסלים מקור עדיף להציג מקור טוב יותר שטוען אחרת (אלא אם כן המלצתך היא להסתמך על לא כלום).

  14. סתם עצה – לא מסתמכים על ויקיפדיה בנושאים מורכבים כמו אנטי חומר.

  15. תקנו אותי אם אני טועה, אבל אנטי חומר לא נוצר בכמות זהה לחומר כאשר אנרגיה הופכת למסה, (אלא יש הבדל מאוד מאוד מאוד קטן כשמדובר על כמויות גדולות מאוד) ולכן גם היקום עשוי מחומר ולא מאנטי חומר(ההבדל הקטנטן הזה). והתעלומה היא למה יש "העדפה" כזאתי כלפי החומר.

    זה לפחות מה שאני שמעתי בגדול בהרצאה במכון וייצמן.
    (בניגוד לנאמר במאמר)

  16. אכן — מגניב!

    שאלה, שלא קשורה לנ"ל:
    האם ידוע מתי ינסו לזהות את קיומו של בוזון-היגס המפורסם? כידוע, אחת מהמטרות החשובות של בניית המאיץ היא לנסות ולגלות אותו.
    אשמח לתשובה.

  17. אבי
    תודה על תרגום הידעה.

    השותף הישראלי ביצירת האנטי-מימן ולכידתו בצר'ן הוא ד"ר אלי שריד. ניתן למצוא ראיון קצר איתו לגבי התגלית היום בעתון הארץ . אם איני טועה ד"ר שריד היה מעורב ביצירת המלכודות לתפיסת האנטי-מימן. זוהי כמובן העיה המרכזית בגילוי אנטי-מימן. ברגע שהאנטי-מימן נוצר אם הוא יתנגש בקירות ויבצע אנהילציה עם חומר רגיל, לכן יש לכלוא את האנטי-מימן על ידי מלכודת פוטנציאל שתמנע ממנו התנגשויות בדפנות הכלי.

  18. נהדר, עכשיו כל מה שצריך זה להשיג כמה גבישי דיליתיום
    ואפשר להתחיל לעבוד על מנוע הפיתול הראשון בהיסטוריה.
    ושלא אשמע כל מיני תירוצים במבטא סקוטי כגון:
    !I can't do it, Captain. I don't have the power

  19. מגניב !

    תיקונים:
    שימשה לשלב פוזיטרונים ואנטי *פרוטונים* כדי ליצור אנטי מימן.

    "שחררו כמות קטנה כדי לראות עם תתרחש התאיינות" –> *אם* תתרחש התאיינות

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן