اینٹی میٹر نہیں گرتا، CERN کے تجربے سے پتہ چلتا ہے - فزکس ورلڈ

اینٹی میٹر نہیں گرتا، CERN کے تجربے سے پتہ چلتا ہے - فزکس ورلڈ

بیرل سنٹیلیٹر
نیچے جانا: CERN میں ALPHA-g کا بیرل سنٹی لیٹر اسمبل کیا جا رہا ہے۔ (بشکریہ: CERN)

اینٹی میٹر "گرنے" نہیں کرتا ہے، بلکہ زمین کی کشش ثقل کی طرف اسی طرح جواب دیتا ہے جیسے عام مادہ۔ اس پر کام کرنے والے طبیعیات دانوں کا یہ نتیجہ ہے۔ الفا جی CERN میں تجربہ، جنہوں نے آزاد گرنے والے اینٹی میٹر ایٹموں کا پہلا براہ راست مشاہدہ کیا ہے۔

تجربہ اس خیال کو مسترد کرنے میں مدد کرتا ہے کہ کشش ثقل پر ان کے ردعمل میں فرق کسی نہ کسی طرح اس حقیقت کے لیے ذمہ دار ہے کہ نظر آنے والی کائنات میں اینٹی میٹر سے کہیں زیادہ مادہ موجود ہے۔ تاہم، پیمائش اب بھی ٹینٹلائزنگ کو کھلا چھوڑ دیتی ہے، لیکن اس بات کا بہت کم امکان ہے کہ اینٹی میٹر اور مادّہ کشش ثقل پر قدرے مختلف ردعمل ظاہر کرتے ہیں۔

اینٹی میٹر کی پہلی پیشین گوئی 1928 میں کی گئی تھی اور چار سال بعد پہلے اینٹی میٹر کے ذرات - اینٹی الیکٹران، یا پوزیٹرون - کو لیبارٹری میں دیکھا گیا۔ اینٹی میٹر کے ذرات اپنے مادے کے ہم منصبوں سے ایک جیسے دکھائی دیتے ہیں، لیکن ان کے چارج، برابری اور وقت کے ساتھ الٹ ہے۔ اب تک، اینٹی پارٹیکلز کے مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ ان کے ہمعصروں کی طرح ماس ہے اور وہ اسی طرح کشش ثقل کا جواب دیتے ہیں۔

نظروں سے اوجھل

اس مماثلت سے پتہ چلتا ہے کہ اینٹی میٹر کو بگ بینگ کے دوران مادے جیسی مقدار میں پیدا ہونا چاہیے تھا۔ یہ نظر آنے والی کائنات کے بارے میں جو کچھ ہم جانتے ہیں اس کے سامنے اڑتا ہے، جس میں اینٹی میٹر سے کہیں زیادہ مادہ ہوتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، طبیعیات دان ایسے لطیف طریقوں کی تلاش کر رہے ہیں جو مادّہ سے مختلف ہوں، کیونکہ اس طرح کے فرق کو تلاش کرنے سے یہ سمجھانے میں مدد مل سکتی ہے کہ مادّہ اینٹی میٹر پر کیوں غالب ہے۔

اینٹی میٹر پر کشش ثقل کے اثر کی بالواسطہ پیمائش سے پتہ چلتا ہے کہ مادہ اور اینٹی میٹر دونوں کشش ثقل کے لیے ایک ہی طرح سے جواب دیتے ہیں۔ تاہم، اینٹی میٹر کے ساتھ کام کرنے کی مشکلات کا مطلب یہ تھا کہ زمین کی کشش ثقل کے تحت آزادانہ طور پر گرنے والے اینٹی میٹر کا براہ راست مشاہدہ نہیں کیا گیا تھا۔

اگرچہ اینٹی میٹر کو لیبارٹری میں بنایا جا سکتا ہے، لیکن یہ تجرباتی آلات میں مادے کے ساتھ رابطے پر ختم ہو جائے گا۔ اس لیے تجربہ کرنے کے لیے کافی اینٹی میٹر جمع کرنے کے لیے بہت احتیاط کی جانی چاہیے۔ پچھلی دہائی کے دوران، CERN میں ALPHA ٹیم نے فنا کو کم سے کم کرنے کے لیے ہائی ویکیوم کے نیچے اینٹی میٹر کے مقناطیسی پھنسنے کو مکمل کیا ہے۔ اب، انہوں نے ALPHA-g نامی لمبے بیلناکار ویکیوم چیمبر کے اندر ایک جال بنایا ہے، جو انہیں یہ مشاہدہ کرنے کی اجازت دیتا ہے کہ اینٹی میٹر نیچے کی طرف گرتا ہے یا اوپر کی طرف۔

ان کے تجربے میں چیمبر کو اینٹی ہائیڈروجن ایٹموں سے بھرنا شامل ہے - جس میں ہر ایک اینٹی پروٹون اور ایک پوزیٹرون پر مشتمل ہوتا ہے۔ پوزیٹرون ایک تابکار ماخذ سے جمع کیے جاتے ہیں اور اینٹی پروٹون ایک ٹھوس ہدف پر پروٹون فائر کرکے بنائے جاتے ہیں۔ دونوں قسم کے اینٹی پارٹیکل کو بہت احتیاط سے سست کیا جاتا ہے اور پھر ان کو ملا کر اینٹی ہائیڈروجن بنایا جاتا ہے۔

جال سے فرار

ALPHA-g تجربہ سلنڈر کے بیچ میں مقناطیسی طور پر پھنسے ہوئے اینٹی ہائیڈروجن سے شروع ہوتا ہے۔ پھر ٹریپنگ فیلڈ کو ڈائل کیا جاتا ہے، تاکہ اینٹی ایٹمز جال سے بچنا شروع کر دیں۔ یہ فراری چیمبر کی دیواروں سے ٹکراتے ہیں، جہاں فنا ایک سنٹیلیشن ڈیٹیکٹر کے اندر روشنی کی چمک پیدا کرتی ہے۔ ٹیم نے ٹریپ کے مرکز کے نیچے تقریباً 80 فیصد فنا کا مشاہدہ کیا، جس سے معلوم ہوتا ہے کہ اینٹی ایٹمز جال سے نکلنے کے بعد کشش ثقل کے تحت آتے ہیں۔ اس کی تصدیق ایک درجن سے زیادہ بار تجربے کو دہرانے سے ہوئی۔ ٹیم نے 100% اینٹی ایٹمز کو نیچے کی طرف بڑھتے ہوئے نہیں دیکھا کیونکہ ذرات کی حرارتی حرکت نے ان میں سے کچھ کو اوپر کی طرف بھیج دیا اور وہ دوبارہ گرنے سے پہلے ہی فنا ہو گئے - ALPHA-g کے ترجمان کی وضاحت کرتا ہے۔ جیفری ہینگسٹجو ڈنمارک کی آرہس یونیورسٹی میں ہے۔ ہینگسٹ نے بتایا طبیعیات کی دنیا کہ تجربہ اینٹی ہائیڈروجن کے نیچے گرنے کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے۔

تاہم، ALPHA-g نے پایا کہ اینٹی ایٹموں نے زمین کی کشش ثقل کی وجہ سے ایک سرعت کا تجربہ کیا جو کہ عام مادے کے تجربہ سے تقریباً 0.75 ہے۔ اگرچہ اس پیمائش کی شماریاتی اہمیت کم ہے، لیکن اس سے امید پیدا ہوتی ہے کہ طبیعیات دان جلد ہی مادے اور اینٹی میٹر کے درمیان ایک ایسا فرق دریافت کر سکتے ہیں جو معیاری ماڈل سے آگے نئی طبیعیات کی طرف اشارہ کر سکتا ہے۔

گراہم ساحل برطانیہ کی یونیورسٹی آف سوانسی کا کہنا ہے۔ طبیعیات کی دنیا کہ ALPHA-g کے نتیجے کو اس ثبوت کے طور پر نہیں سمجھا جانا چاہئے کہ اینٹی میٹر زمین کے کشش ثقل کے میدان میں مادے سے مختلف ردعمل ظاہر کرتا ہے۔

"کسی بھی قسم کی پیمائش انتہائی غیر متوقع ہوگی اور ممکنہ طور پر کشش ثقل کی طاقت کی ایک نئی قسم کی نشاندہی کرے گی، شاید ایک گریوی فوٹون، لیکن یہ دیکھنا مشکل ہے کہ یہ مادے پر درست کشش ثقل کے تجربات سے کیسے پوشیدہ رہ سکتا تھا،" شور کی وضاحت کرتا ہے۔ ، جو ALPHA-g تجربے میں شامل نہیں تھا۔

تاہم، ہمیں تجربے سے مزید ڈیٹا کا انتظار کرنا پڑے گا کیونکہ ALPHA-g کو ختم کر دیا گیا ہے اور اس کی جگہ CERN میں سپیکٹروسکوپی کا تجربہ رکھا گیا ہے۔ ہینگسٹ اور اس کے ساتھی فی الحال ALPHA-g میں مقناطیس میں ایک معروف ڈیزائن کی خرابی کو ٹھیک کر رہے ہیں اور یہ کام کر رہے ہیں کہ وہ تجربہ کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے اینٹی ہائیڈروجن ایٹموں کو لیزر ٹھنڈا کیسے کر سکتے ہیں۔

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ فطرت، قدرت.

ٹائم اسٹیمپ:

سے زیادہ طبیعیات کی دنیا