ضد ماده در میانه نبرد شیاطین و فرشتگان

نوشته شده توسط:کیوان فیض مرندی در چالشهای فیزیک » ضد ماده | ۰۸ فروردین ۱۳۹۴ - ۰۳:۰۹ | ۰ دیدگاه

 

این روزها جهان شاهد اکران نمایش فیلم شیاطین و فرشتگان با نویسندگی دن براون است؛ داستانی که بار دیگر رابرت لنگدان با بازی تام هنکس درگیر معمایی می‌شود که او را از آمریکا به سوئیس و از آنجا به قلب واتیکان راهنمایی می‌کند و باعث می‌شود تا نه‌تنها راهی باستانی در میان شهر رم را کشف کند که در جلسه سری انتخاب پاپ نیز مشارکت کند و با افشاگری خود روند انتخاب پاپ را تغییر دهد.

این بار هم فیلم ران هوارد با بحث‌های زیادی همراه شده است، اما یکی از کلیدی‌ترین بخش‌های این داستان به مرکزی مربوط می‌شود که از آن به معبد علم یاد می‌کنند؛ سرن و یافته‌ای که عامل نبرد میان شیاطین و فرشتگان می‌شود، ‌ضد ماده.

دان براون، نویسنده نام آشنایی در جهان به شمار می‌رود. هر 4 کتابی که از او تاکنون به چاپ رسیده توانسته در صدر فهرست پرفروش‌ترین کتاب‌های سال جهان قرار گیرد و آخرین کتاب او به نام آخرین نماد که قرار است ماه آینده منتشر شود، در چاپ نخست خود در 5 میلیون نسخه منتشر می‌شود. کتاب راز داوینچی، ‌شاید یکی از جنجال‌برانگیزترین داستان‌های عصر ما به حساب آید که با اقبال غیرقابل تصوری در جهان مواجه شد. براون در این کتاب، استاد تاریخ هنری به نام رابرت لنگدان را محور داستان هیجان‌انگیز خود قرار داده بود که وارد بررسی پرونده قتل رئیس موزه لوور می‌شود و در تلاش برای اثبات بی‌گناهی خود و یافتن قاتل واقعی از رازهای یکی از انجمن‌های سری کهن پرده می‌گشاید و در نهایت یکی از چالش‌برانگیزترین ادعاهای تاریخ مسیحیت را دوباره مطرح می‌کند.

یکی از ویژگی‌های مهم این اثر و دیگر آثار او چون دژ دیجیتال، نقطه فریب و شیاطین و فرشتگان، استفاده مستندگونه از داده‌های واقعی و ترکیب آنها با با فت داستان است، به طوری که گاه تشخیص واقعیت و خیال در اثر ناممکن می‌شود. به دلیل همین استفاده از انبوهی اشارات مستند بود که راز داوینچی مورد خشم جدی کلیسای کاتولیک و واتیکان قرار گرفت و زمانی که فیلم آن (که سناریوی تعدیل شده‌تری داشت)‌ به کارگردانی ران هوارد و بازی تام هنکس اکران شد گروه‌های مسیحی تلاش زیادی برای بایکوت آن انجام دادند.

داستان شیاطین و فرشتگان با دعوت رئیس تشکیلات علمی سرن از رابرت لنگدان، استاد تاریخ هنر دانشگاه هاروارد به این مجموعه برای کشف راز نشانه‌ای آغاز می‌شود که پس از قتل یکی از دانشمندان این مرکز علمی بر سینه او داغ شده است. نام داغ شده اشراقیون بر سینه دانشمندی به نام وترا نشان از آغاز نبردی خصمانه میان گروهی که خود را به جای انجمن اشراقیون معرفی کرده‌اند و واتیکان دارد. وترا فیزیکدانی است که به کمک دخترش و استفاده از شتاب‌دهنده سرن مقادیر زیادی از ضد ماده را کشف و آنها را در جایی انبار کرده است. او قصد دارد با معرفی دستاوردهای خود به نبرد تاریخی کلیسای کاتولیک و علم پایان دهد؛ اما تروریستی که خود را در خدمت اشراقیون می‌داند با سرقت این کشف علمی و کار گذاشتن آن در زیر بنای واتیکان قصد دارد این کلیسا را که در آن زمان میزبان جلسه محرمانه انتخاب پاپ جدید بود، نابود کند. رابرت لنگدان و ویتوریا وترا  دختر فیزیکدان مقتول  در طی چند ساعت باید جلوی این فاجعه را بگیرند.

این خط داستانی شیاطین و فرشتگان است که بنا بر روند داستان‌های دان براون مملو از اشارات به بناها، اشخاص و واقعیت‌های حقیقی است. یکی از مهم‌ترین اشارات کتاب نیز به تجهیزات سرن و موجودی به نام ضد ماده است.

سرن کجاست؟

مرکز اروپایی تحقیقات فیزیک ذرات یکی از مهم‌ترین و اثر گذارترین مراکز علمی در جهان است. این مرکز سال گذشته با به کار انداختن شتاب‌دهنده عظیم خود به نامLHC نام خود را برای چندمین بار در صدر توجهات جهانی قرار داد. این ماشین که راه‌اندازی کامل آن به سال جاری موکول شده است اتفاقا ابزاری است که در این داستان و فیلم نیز به آن اشاره می شود. این شتاب‌دهنده بسیار بزرگ که زیر زمین و در مرز 2 کشور فرانسه و سوئیس قرار دارد پس از راه‌اندازی به بسیاری از سوال‌های مهم در زمینه فیزیک ذرات و کیهان‌شناسی پاسخ خواهد داد، اما سرن که قدمتی 50 ساله دارد تنها به دلیل در اختیار داشتن این بزرگ‌ترین ماشین علمی جهان نیست که معروف است، بلکه بسیاری از تحول‌های اساسی در علم و فناوری در این مرکز آغاز شده است. طرحی‌ مانند گراید یا تور که توان محاسبه رایانه‌های جهان را با هم به اشتراک خواهد گذاشت و همچنین نقش موثر آن در همگانی کردن اینترنت نمونه‌هایی از این موارد است، اگرچه در کتاب عنوان می شود که سرن جایی است که اینترنت در آن متولد شد، اما باید این جمله را تا حد زیادی اصلاح کرد. اینترنت در ابتدا به عنوان طرحی نظامی و بعد دانشگاهی در ایالات متحده آغاز شد، ولی سرن با ابداع پروتکل فرامتن (HTTP) باعث شد اینترنت عمومی شده و به جایگاه کنونی خود دست یابد.

ضد ماده

ضد ماده که محور اصلی این داستان است یکی از بحث‌های جذاب در جهان علم به شمار می‌رود. ماده معمولی که جهان ما از آن ساخته شده، بر مبنای اتم های عناصر مختلف است که این اتم‌ها از ذرات بنیادی‌تری به نام الکترون با بار الکتریکی منفی، نوترون بدون بار الکتریکی و پروتون با بار الکتریکی مثبت ساخته شده است. حال فرض کنید ماده‌ای داشته باشیم که در آن عناصر سازنده آن از نظر جرم یکسان است، اما از نظر بار الکتریکی مخالف بار الکتریکی ذرات عادی باشد. یعنی از موجوداتی به نام‌های پوزیترون (ذره‌ای با جرم الکترون اما بار مثبت) ضد پروتون (ذره‌ای با جرم هم اندازه پروتون اما بار منفی) و نوترون‌ها ساخته شده باشد. چنین ماده‌ای را ضد ماده می‌نامند. نخستین بار در سال 1928 پاول دیراک هنگام حل معادله‌ای درباره ذرات به جوابی رسید که وجود چنین موادی را پیش‌بینی می‌کرد. طی سال‌های بعد آزمایش‌های فراوانی در این خصوص انجام شد و سرانجام به کمک شتاب‌دهنده‌های ذرات، دانشمندان توانستند این ضد ذرات را برای مدت کوتاهی به وجود آورده و امکان وجود آنها را اثبات کنند.

داستان شیاطین و فرشتگان در ارتباط با ضد ماده به مرزهای فراسوی دانش امروزی نظر میافکند و موضوعی مهم را پیشروی مخاطبان عام خود می‌گذارد

ضد ماده اما به دلیل خاصیت الکتریکی متفاوتی که با ماده دارد نمی‌تواند پایدار باشد. به محض آن‌که ضد‌ماده در مجاورت ماده معمولی قرار بگیرد، با آن واکنش نشان می‌دهد و تبدیل به انرژی می‌شود. کیهان‌شناسان معتقدند هنگام آغاز کیهان و در جریان رویداد انفجار بزرگ (Big Bang) مقادیر ماده و ضد ماده همزمان ایجاد شدند و در نهایت به دلیل به وجود آمدن عدم تقارنی در عالم اولیه ماده بر ضد ماده غلبه یافت و جهان امروز ما  حداقل در جهان پیرامون ما  ماده معمولی تبدیل به سنگ بنای عالم شد.

در فیلم از همین خاصیت واکنش ماده با ضد ماده به عنوان قدرتی نام برده می‌شود که هم می‌تواند در تولید انرژی نقش بازی کند و هم از آن به عنوان سلاحی مرگبار استفاده شود. کافی است مقادیری ضد ماده را در محیطی بگذارید که در زمان خاصی با ماده معمولی در تماس قرار گیرد و نتیجه آن انفجاری درخشان و مرگبار خواهد شد. در شیاطین و فرشتگان دانشمندان توانسته‌اند یک‌چهارم گرم ضد ماده را تولید و انبار کنند و ادعا می‌شود واکنش آن با ماده معمولی می‌تواند انفجاری به قدرت 5 هزار تن تی‌ان‌تی ایجاد کند که همه چیز را در شعاعی بزرگ تبدیل به خاکستر خواهد کرد. بوریس کیسر، فیزیکدان مرکز تحقیقات اتمی فرمی درباره این ادعا می‌گوید: از نظر تئوری این اعداد درست است و اگر شما بتوانید یک‌چهارم گرم ضد ماده تولید و انبار کنید، واکنش آن با ماده معمولی می‌تواند چنین اثری داشته باشد، اما مشکل کوچکی وجود دارد. با کمک فناوری امروزین برای تولید این مقدار ضد ماده چند میلیارد سال زمان نیاز دارید.

در عین حال امکان ذخیره ضد ماده از نظر علمی هنوز امکان‌پذیر نیست. ایده استفاده از خلا برای نگهداری آن هم چندان کارایی ندارد، چرا که حتی بهترین خلا‡ قابل دستیابی در زمین با خلا کامل بسیار فاصله داشته و مملو از ذرات ماده است.

امکان کنترل انرژی حاصل از برخورد ماده و ضد ماده نیز موضوعی است که هنوز فراسوی مرزهای دانش قرار دارد.

بدین ترتیب نباید چندان نگران به وقوع پیوستن تهدیدی از سوی ضد ماده بود. داستان شیاطین و فرشتگان در ارتباط با ضد ماده اگرچه به مرزهای فراسوی دانش امروزی نظر می‌افکند، اما این حسن را دارد که موضوعی مهم در جهان علم را پیش روی مخاطبان عام خود می‌گذارد و این کنجکاوی را در میان ایشان به وجود می‌آورد که بیشتر درباره ماهیت این ذرات شگفت‌انگیز اطلاعات به دست آورند.

در ضمن این‌که به مخاطب خود این فرصت را می‌دهد تا ضمن مطالعه رمانی جذاب یا دیدن فیلمی پرحادثه اطلاعات عمومی خود در زمینه تاریخ هنر، ذرات بنیادی و واتیکان و سرن را افزایش دهد. بدین ترتیب فارغ از بحث‌های ایجاد شده درباره این فیلم و کتاب باید آنها را عاملی موثر در جلب توجه مردم به موضوعاتی نو و کهنه قلمداد کرد.

استفاده‌ای اینچنین از مفاهیم علمی و تاریخی همچنین می‌تواند الگویی برای شناسایی مفاهیم علمی و تاریخی به خوانندگان جوانی باشد که شاید به طور مستقیم دلیلی برای دنبال کردن این موضوعات ندارند.

خصوصیات ضد ذرات

اصول نسبیت و مکانیک کوانتومی وجود ضد ذره‌ای برای هر ذره که دارای همان جرم و اسپین باشد ، نتیجه می‌شود. سایر اعداد کوانتومی ، «بارالکتریکی ، ایزو اسپین ، شگفتی ، عدد بار یونی ، عدد لپتونی) دارای همان اندازه‌ای هستند که ذرات معمولی دارند ولی با علامت معکوس ، رابطه ذرات و ضد ذرات همواره به قوانین بقای فیزیک منجر می‌شود.

از ضد ذرات تا ضد ماده

نامگذاری الکترونها ، پروتونها و نوترونها تحت عنوان ذره کاملا اختیاری است ، در عین حال طبیعی به نظر می‌آید که خود شما و محیط اطرافتان ترکیبی از ماده تلقی شود تا ضد ماده. برای درک بیشتر ، ماده‌ای که جهان کنونی را تشکیل داده خودش از ذرات شکل گرفته است. بنابراین در مقابل ماده ، ضد ماده‌ای متشکل از ضد ذرات قابل تصور است.

برهمکنش ذرات و ضد ذرات

قوانین بقا در برهمکنش ذرات و ضد ذرات معتبر است. برای مثال ، در برهمکنش پروتون با پروتون قانون بقای بار الکتریکی ، قانون بقای جرم ، قانون بقای بار باریونی ، قانون بقای اندازه ،قانون بقای اندازه حرکت زاویه‌ای ، برآیند اسپین سیستم و ... به قوت خود باقی است. البته وقتی صحبت از ضد ماده می‌شود باید دو فرایند زیر لحاظ شود. پدیده تولید جفت و پدیده نابودی جفت. بدین معنی که ذره و ضد ذره‌اش در برخورد متقابل نابود می‌شوند و انرژی آنها به فوتون یا مزون مبدل می‌شود. در فرایند معکوس فوتون پرانرژی نابود می‌شود و تولید جفت ذره و ضد ذره می‌کند.

چشمه تولید ذرات و ضد ذرات

پاد ذرات در شتابدهنده‌های بزرگ ذرات و به طور کلی در هر جا که نشانی از ذرات پرانرژی یافت می‌شود ، بعنوان مثال ، ذرات اشعه کیهانی در جو زمین یا اشعه کیهانی در فضای بین ستاره‌ها و غیره، تولید می‌شوند. اما هنوز کسی نمی‌داند که آیا ضد ماده به مقدار زیاد در جهان وجود دارد یا نه؟ البته فوتونی که از ماده منتشر می‌شود دقیقا همان فوتونی است که از ضد ماده منتشر می‌یابد ، از اینرو تنها با مشاهده تابش الکترومغناطیسی ستاره‌ای نمی‌توان تعیین کرد که از ماده ساخته شده‌است یا از ضد ماده.

خاصیت شگفت انگیز نوترینو

برای تشخیص ماده از ضد ماده ، شناسایی نوترینو ، موثر است. ستارگان ساخته شده از ماده معمولی باید سرچشمه نوترینوها باشند در حالی که پادستارگان سرچشمه پاد نوترینوها هستند. اما حساسیت آشکار سازهای نوترینویی کنونی از لحاظ اندازه ، چند مرتبه کمتر از حدی است که بتوان مشخص کرد آیا ضد ماده به مقدار آنقدر بزرگ ، در آن حد که برای ساختمان و تکامل جهان دارای اهمیت باشد ، وجود دارد یا نه.

ناگفته‌های ذرات و ضد ذرات

    * این احتمال وجود دارد در فاز اولیه تاریخ جهان ، پاد ذره‌های بسیاری وجود داشته‌اند. اما هنوز معلوم نیست که تعداد ذرات با تعداد پاد ذرات مساوی بوده ، و یا نا متقارنی اندکی به سود ذرات وجود داشته‌است.

    * ضد ماده ، ممکن است نقش مهمی را در جهان ایفا کرده باشد ، زیرا نابودی آن در اثر رویارویی با ماده معمولی ، موثرترین مکانیزم برای استخراج انرژی سکون از اجسام مادی است.

    هیچ نظری تا کنون برای این مطلب ارسال نشده است، اولین نفر باشید...
موضوعات
دانلود جدید ترین فیلم های ایرانی
دانلود گشت ارشاد ۲
دانلود گشت ارشاد ۲
دانلود فیلم سلام بمبئی
دانلود فیلم سلام بمبئی
دانلود فیلم خوب بد جلف
دانلود فیلم خوب بد جلف
دانلود فیلم لاک قرمز
دانلود فیلم لاک قرمز
لیست دانلود
آخرین مطالب
متن خبری

لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است. چاپگرها و متون بلکه روزنامه و مجله در ستون و سطرآنچنان که لازم است و برای شرایط فعلی تکنولوژی مورد نیاز و کاربردهای متنوع با هدف بهبود ابزارهای کاربردی می باشد.

ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید
با ما در شبکه های اجتماعی همراه باشید:

© تمامی حقوق برای کانی وب محفوظ است.

قدرت گرفته از کانی وب