دانشمندان دانشگاه آبرن توانسته‌اند شيوه جديدي را براي توليد سردترين ضد ماده ابداع کنند.

اين شيوه جديد مي‌تواند به محققان در بررسي اسرار ضدماده از جمله دليل نادر بودن آن در جهان در مقايسه با ماده کمک کند.

هر ذره ماده از يک ذره همراه ضد ماده با بار متضاد برخوردار بوده که براي مثال با ضد ماده الکترون مثبت است. هنگامي که ماده و ضد ماده مقابل هم قرار مي‌گيرند، يکديگر را دفع مي‌کنند.

اين شيوه جديد بر اتمهاي ضد هيدروژن تمرکز داشته که از يک پوزيترون و يک ضد پروتون برخوردار است. اين در حاليست که يک هيدروژن عادي داراي يک الکترون و يک پروتون است.

اولين آزمايش بر روي اتمهاي ضد هيدروژن در سال گذشته انجام شد. به گفته محققان، هدف نهايي پژوهش بر روي ضد هيدروژن، مقايسه ويژگي‌هاي آن با هيدروژن است که در اين حالت، ضد هيدروژن سردتر مي‌تواند گام مهمي در دستيابي به آن باشد.

اين امر به اين دليل است که اتم‌هاي ضد هيدروژن نسبتا داغ و پرانرژي هستند که مي‌توانند در زمان اندازه‌گيري ويژگي‌هاي خود را تحريف کنند.

اين شيوه جديد بر استفاده از دقت پرتوهاي ليزري براي پرتاب اتمهاي ضد هيدروژن، کاهش کمي از انرژي آنها و سرد کردن اين اتمها تکيه دارد. اين فرآيند بايد بتواند اتمها را تا دماي 25 درجه سردتر از پيش کند.

اما براي سرد کردن ضد ماده، دانشمندان ابتدا بايد آن را تسخير کنند که اين کار بسيار مشکلي است چرا که ذرات ضد ماده در مورد تماس با ديواره‌هاي ساخته شده از ماده از بين مي‌روند. از اين رو محققان از سيستمهاي پيچيده ميدانهاي مغناطيسي براي نگهداري ضد ماده استفاده مي‌کنند.

اين شيوه سردسازي جديد علاوه بر تسهيل بررسي ضد هيدروژن مي‌تواند زمان نگهداري آن را نيز بيشتر کند. در سال 2011، دانشمندان مرکز سرن توانستند ضد ماده را براي 16 دقيقه نگه دارند که در نوع خود يک رکورد شگفت‌اگيز است.

دانشمندان هنوز اين شيوه جديد را بر روي ضد ماده‌هاي واقعي آزمايش نکرده‌اند اما از شبيه‌سازيهاي رايانه‌اي براي نمايش امکان آن استفاده کرده‌اند. محاسبات آنها نشان داده اين ذرات مي‌توانند تا حدود 20 ميلي‌کلوين سرد شوند. اين در حاليست که بيشتر اتمهاي ضد هيدروژن تسخير شده از دماهاي بيش از 500 ميلي‌کلوين برخوردار بوده‌اند.

اين پژوهش در مجله Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics منتشر شده است.