शोधकर्ताओं ने एंटीमैटर को पहली बार निरपेक्ष शून्य के करीब ठंडा किया है – इसे एक चुंबकीय जाल में कैद करके और इसे केंद्रित प्रकाश के साथ नष्ट कर दिया है।
कनाडा में सर्न के एन्टीहाइड्रोजेन लेजर फिजिक्स अप्लाइंसेज (ALPHA) में काम करने वाले वैज्ञानिकों ने एंटीमैटर को ठंडे तापमान में निरपेक्ष शून्य से एक डिग्री अधिक तापमान पर प्रयोग करने में सक्षम बनाया, जिससे यह अंटार्कटिक में सबसे ठंडे रिकॉर्ड किए गए तापमान से 3,000 गुना अधिक ठंडा हो गया।
सिद्धांत रूप में, यह अतिरिक्त ठंडा एंटीमैटर ब्रह्मांड के कुछ सबसे बड़े रहस्यों को उजागर करने में मदद कर सकता है, जैसे एंटीमैटर कैसे प्रभावित होता है गुरुत्वाकर्षण और क्या भौतिकी द्वारा प्रस्तावित कुछ मौलिक सैद्धांतिक समरूपताएं वास्तविक हैं।
antimatter नियमित के विपरीत ईथर है मामला। एंटीमैटर के सिद्धांत को पहली बार 1928 में पॉल डिराक ने सामने रखा था और चार साल बाद ही इसे खोज लिया गया था। एंटीमैटर के कण उनके प्रतिबिम्बित भौतिक गुणों को छोड़कर उनके मामले जुड़वाँ के समान होते हैं – जहां एक इलेक्ट्रॉन का ऋणात्मक आवेश होता है, इसका एंटीमैटर समकक्ष, पॉज़िट्रॉन, एक सकारात्मक होता है। कारण है कि हम एंटीमैटर का सामना नहीं करते हैं जितनी बार हम नियमित रूप से करते हैं कि दोनों एक दूसरे के संपर्क में आते हैं, सामग्री दुनिया में रहने पर एंटीमैटर को स्टोर और अध्ययन करना बेहद मुश्किल हो जाता है।
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हालांकि, सरल तकनीकी करतबों की एक श्रृंखला के माध्यम से, शोधकर्ता सिर्फ इतना ही कर पाए हैं। नियमित पदार्थ के कणों को प्रकाश की गति के पास लाने के बाद, फिर उन्हें एक साथ धकेलकर, एंटीपार्टिकल्स बनाने में टीम सक्षम थी। टीम ने तब बेहद मजबूत चुंबकीय और बिजली के क्षेत्रों का उपयोग करके तेज एंटीपार्टिकल्स को बढ़ाया और धीमा किया। अंत में, टीम ने एक चुंबकीय क्षेत्र के अंदर पॉज़िट्रॉन और एंटीप्रोटोन के बादलों को सीमित कर दिया जब तक कि उन्होंने एंटीहाइड्रोजेन बनाने के लिए संयुक्त नहीं किया। इस बिंदु पर शोधकर्ताओं ने लेजर के साथ इसे नष्ट करके एंटीहाइड्रोजेन बादल को ठंडा कर दिया।
लेकिन आप लेजर से कुछ ठंडा कैसे करते हैं? कणों की गति से गर्मी पैदा होती है। तो, चाल लेजर एंटीमेटर कणों के विपरीत दिशा में लेजर बीम यात्रा में फोटॉन (प्रकाश कण) होने में निहित है। क्योंकि फोटॉनों की अपनी गति होती है, विपरीत दिशा में यात्रा करते समय एंटीहाइड्रोजन द्वारा अवशोषित हो जाना वास्तव में एंटीहाइड्रोजेन को धीमा कर सकता है। लेकिन प्रकाश केवल एंटीमैटर के साथ बातचीत कर सकता है यदि बहुत विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर ट्यून किया जाता है, जिस पर प्रकाश एक एंटीमॉम द्वारा अवशोषित किया जा सकता है।
अल्फा इंडिया की कनाडा टीम के प्रवक्ता मकोतो फुजिवारा ने कहा, “एंटीहाइड्रोजेन को कर्लिंग स्टोन की तरह और थोड़ा हॉकी पकौड़ों की तरह फोटॉन के बारे में सोचें।” “हम पकौड़ों पर गोलीबारी करके कर्लिंग पत्थर को धीमा करने की कोशिश कर रहे थे, जब वह हमारी ओर बढ़ रहा था। यह परमाणु स्तर पर वास्तव में कठिन है, इसलिए हम पकौड़ों को ट्यून करने के लिए डॉपलर प्रभाव का लाभ उठाते हैं ताकि वे केवल साथ बातचीत कर सकें।” पत्थर जब यह हमारी ओर यात्रा कर रहा होता है, तो हमसे दूर नहीं होता या आराम से बैठा होता है। “
डॉपलर प्रभाव – जहां प्रकाश की मनाया तरंग दैर्ध्य को स्किव या लंबा किया जाता है यदि प्रकाश स्रोत पर्यवेक्षक की ओर या दूर की ओर यात्रा कर रहा है – तो वैज्ञानिकों को फोटॉन की तरंग दैर्ध्य को बहुत सटीक रूप से ट्यून करने में सक्षम बनाया गया है, ताकि वे केवल एंटीहाइड्रोजेन कणों द्वारा अवशोषित हो जाएं यदि वे एंटीहाइड्रोजेन कणों को धीमा करते हुए उनकी ओर आ रहे थे।
ठंडा एंटीमैटर शोधकर्ताओं को अधिक सटीक माप करने में मदद करेगा, जो भौतिकी के सबसे गहरे रहस्यों में से कुछ की जांच करने के लिए प्रयोगों की एक श्रृंखला को खोल देगा। एक निश्चित दूरी पर एंटीमैटर क्लाउड को गिराकर, उदाहरण के लिए, वे परीक्षण कर सकते हैं कि क्या यह नियमित रूप से उसी तरह से गुरुत्वाकर्षण पर प्रतिक्रिया करता है। या, इस बादल पर प्रकाश डालकर, वे एंटीऑक्सीडेंट के ऊर्जा स्तर की तुलना अभूतपूर्व सटीकता के साथ नियमित पदार्थ से कर सकते हैं।
फुजिवारा विशेष रूप से एक इंटरफेरोमीटर प्रयोग में अपने ठंडा एंटीमैटर का उपयोग करने के लिए उत्साहित है।
“हम एक वैक्यूम में एक विरोधी परमाणु प्राप्त करना चाहते हैं और इसे एक क्वांटम सुपरपोजिशन में विभाजित करते हैं ताकि यह अपने आप में एक हस्तक्षेप पैटर्न बनाए” फुजिवारा ने लाइव साइंस को बताया। क्वांटम सुपरपोज़िशन बहुत छोटे कणों को एंटीहाइड्रोजेन की तरह एक साथ एक से अधिक स्थानों में प्रकट करने की अनुमति देता है। जैसा कि क्वांटम कण एक कण और एक लहर दोनों की तरह व्यवहार करते हैं, वे चोटियों और गर्तों का एक पैटर्न बनाने के लिए खुद के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं, जैसे कि समुद्र से लहरें ब्रेकरों के माध्यम से कैसे चलती हैं।
“इस तरह से हम वास्तव में उस तरह का अध्ययन कर सकते हैं जिस तरह से यह अन्य बलों के साथ बातचीत करता है और इसके सामान्य गुण क्या हैं।”
टीम ने एंटी-परमाणुओं को मुक्त स्थान पर भेजने के साथ-साथ दुनिया के पहले एंटीमैटर अणुओं के निर्माण के लिए उन्हें भी प्रस्तावित किया है।
शोधकर्ता के निष्कर्ष 31 मार्च को पत्रिका में प्रकाशित हुए थे प्रकृति।
मूल रूप से लाइव साइंस पर प्रकाशित
