گرانقیمت ترین ماده روی زمین که هر گرم آن ۶۲,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ دلار قیمت دارد

گرانقیمت ترین ماده روی زمین که هر گرم آن ۶۲,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ دلار قیمت دارد

این ماده با قیمت حیرت‌آور ۶۲ تریلیون دلار به ازای هر گرم، گران‌ترین ماده روی کره زمین است. اما حتی اگر پولش هم در اختیار باشد، ممکن است هیچ‌کجای جهان حتی یک گرم از این ماده پیدا نشود. برخلاف جواهرات یا فلزات گران‌بها، نمی‌توانید این ماده فوق‌العاده نادر را از دل زمین استخراج کنید.

در عوض، این ماده عجیب باید اتم به اتم ساخته شود، فرایندی که ممکن است یک میلیارد سال طول بکشد تا یک دهم گرم از آن جمع‌آوری گردد.

اگرچه این موضوع ممکن است شبیه داستان‌های علمی-تخیلی به نظر برسد، اما اتم‌های ضد ماده به عنوان ارزشمندترین ماده روی زمین شناخته می‌شوند (اتم‌های ضد ماده، موادی هستند که ساختاری معکوس نسبت به ماده معمولی دارند و وقتی با آن برخورد می‌کنند، هر دو به طور کامل از بین می‌روند که انرژی زیادی از آن آزاد می‌گردد).

ضد ماده مثل نسخه معکوس یا دوقلوی شیطانی ماده معمولی است و ساختاری کاملاً برعکس اتم‌ها و ذراتی دارد که دنیای اطراف ما را تشکیل می‌دهند.

همانند فیلم فرشتگان و شیاطین، زمانی که ماده و ضد ماده با هم برخورد می‌کنند، کاملاً یکدیگر را نابود کرده و مقدار زیادی انرژی آزاد می‌کنند.

این مسئله بدین معناست که ضد ماده بلافاصله پس از تولید ناپدید می‌شود، بنابراین ذخیره و مطالعه آن بسیار گران‌قیمت و دشوار است.

تمام اتم‌ها، پروتون‌ها، نوترون‌ها، الکترون‌ها و ذرات زیر اتمی که جهان قابل مشاهده را تشکیل می‌دهند، از ماده ساخته شده‌اند.

اما برای هر ذره ماده، یک نسخه ضد ماده مشابه آن وجود دارد، با این تفاوت که بار الکتریکی آن به صورت معکوس است. برای مثال، در حالی که پروتون‌های ماده بار مثبت دارند، آنتی‌پروتون‌ها از بار منفی تشکیل شده‌اند.

این پادذرات می‌توانند به اتم‌ها و مولکول‌های ضد ماده تبدیل شوند و حتی در نظریه، می‌توانند سیارات و کهکشان‌های ضد ماده بسازند که به طور مشابه با جهان ما عمل می‌کنند.

در سال ۱۹۹۹، دانشمند ناسا، هارولد گریش، تخمین زد که قیمت ضد ماده معادل ۶۲.۵ تریلیون دلار یا یک و هفتصد هزار تریلیون دلار به ازای هر اونس، بر اساس انرژی مورد نیاز و ظرفیت تولید تخمینی، قیمت دارد.

با وجود اینکه گریش پیش‌بینی کرده بود که قیمت ضد ماده در نهایت کاهش خواهد یافت، با در نظر گرفتن چالش‌های مهندسی موجود، ممکن است قیمت واقعی این ماده حتی بیشتر از این مقدار باشد.

پروفسور مایکل دوسر، فیزیکدان ذرات در مرکز پژوهش‌های هسته‌ای اروپا (سرن)، در مصاحبه‌ای با خبرگزاری ای‌بی‌سی می‌گوید: «ما مقادیر ناچیزی از ضد ماده را تولید می‌کنیم که حتی اگر تمام ضد ماده‌ای که در طول یک سال تولید می‌شود را نابود کنیم، باز هم به اندازه‌ای نخواهد بود که حتی یک فنجان چای را به نقطه جوش بیاورد… هر یک صدم نانوگرم ضد ماده به اندازه یک کیلوگرم طلا قیمت دارد».

این باعث می‌شود که قیمت یک گرم ضد ماده تقریباً معادل ۵.۲۴ میلیون میلیارد دلار یا ۴.۱۶ میلیون میلیارد پوند باشد. ضد ماده جدید، به طور مداوم در اطراف ما و حتی در داخل بدن خودمان در حال تولید است.

زمانی که مواد رادیواکتیو مانند پتاسیم تجزیه می‌شوند، یک الکترون و یک پاد الکترون (پوزیترون) تولید می‌کنند. این مسئله بدین معنی است که یک موز، که به‌طور خاص غنی از پتاسیم رادیو اکتیو است، تقریباً هر ساعت یک پاد ذره تولید می‌نماید.

با این حال، چون این ذرات به‌سرعت توسط ماده اطراف خود نابود می‌شوند، برای دانشمندانی که می‌خواهند آن‌ها را مطالعه کنند، کاربردی ندارد.

برای تولید ضد ماده به‌ مقدار لازم، باید انرژی زیادی را در یک نقطه متمرکز کنید تا آن‌قدر انرژی جمع شود که ضد ماده به‌صورت واقعی به وجود آید.

در سرن، دانشمندان از شتاب‌دهنده‌های ذرات عظیم برای سرعت بخشیدن به جریانی از پروتون‌ها، که ذرات باردار مثبت هستند، استفاده می‌کنند و آن‌ها را به بلوک‌ایریدیوم می‌زنند.

تقریباً در هر یک میلیون برخورد، مقادیر زیادی انرژی در یک ذره ماده متمرکز شده و یک همتای ضد ماده به همراه آن به وجود می‌آید.

این ذرات سپس با دقت از طریق دستگاهی به نام کاهنده آنتی‌پروتون منتقل می‌شوند؛ این دستگاه، از آهنرباهای قوی برای متمرکز کردن ضد ماده به جریانی بهره می‌برد که با یک دهم سرعت نور حرکت می‌کند.

با این حال، این فرآیند، مقادیر زیادی از انرژی را مصرف می‌کند.

شتاب‌دهنده‌های ذرات در مرکز تحقیقاتی سرن حدود ۹۰ درصد از انرژی سالانه این مرکز را که معادل ۱,۲۵۰ گیگاوات است، به کار می‌گیرد.

به منظور مقایسه و درک بهتر، گفته می‌شود که لندن تنها ۳۷,۸۰۰ گیگاوات انرژی در سال مصرف می‌کند.

به علاوه، این فرآیند تنها مقادیر بسیار کمی ضد ماده تولید می‌کند؛ به‌طوری‌که سرن تنها نانوگرم‌هایی از این ماده را در سال می‌سازد و همین امر باعث می‌شود تا ضد ماده از نظر وزنی بسیار گران باشد.

اما تولید ضد ماده پایان این مشکل نیست؛ چرا که ضد ماده در صورت تماس با یک ماده معمولی از بین می‌رود.

برای جلوگیری از نابودی ضد مادهِ تازه تولید شده، باید آن را با استفاده از آهنرباهای بسیار سرد و با دمای پایین، در داخل خلأ کامل به‌طور دقیق نگهداری کنند.

رکورد فعلی برای نگهداری ضد ماده، ۴۰۵ روز برای ذرات تک و تنها ۱۷ دقیقه برای اتم‌های ضد ماده کامل است.

محققان سرن در حال آزمایش روشی برای استفاده از این ظرف‌های مغناطیسی به‌منظور حمل ضد ماده خارج از آزمایشگاه هستند و قصد دارند آن را در یک ون به مراکز تحقیقاتی مختلف منتقل کنند.

با این حال، یکی از آزمایش اخیر، تنها در جابجایی ۷۰ پروتون ماده معمولی موفق بوده است که حتی به اندازه یک نانوگرم هم نمی‌شود.

با توجه به تمام این دشواری‌ها، ممکن است از خود بپرسید چرا دانشمندان همچنان به تولید چنین ماده‌ای که هم گران و هم ناپایدار است، ادامه می‌دهند؟

در پاسخ باید بگوییم که، کشف رمز و رازهای ضد ماده به ما کمک می‌کند تا دریابیم چرا جهان به شکلی که اکنون می‌بینیم، شکل گرفته است.

در ابتدای خلقت جهان، دانشمندان معتقد بودند که هم ماده و هم ضد ماده در مقادیر عظیمی ایجاد شده‌اند، به‌طوری که یکدیگر را از بین می‌بردند تا تنها ماده باقی‌مانده برای ساختن جهان موجود باشد.

اما اگر ماده و ضد ماده در مقادیر برابر ایجاد شده باشند، پس منطقی نیست که ماده‌ای باقی بماند.

بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که ممکن است تفاوت‌های ظریفی بین ماده و ضد ماده وجود داشته باشد که باعث می‌شود این دو کاملاً مشابه نباشند. یا اگر دانشمندان تفاوتی پیدا نکنند، ممکن است ما تنها در بخشی از جهان زندگی کنیم که پر از ماده است، در حالی که مناطق کامل ضد ماده در جایی پنهان و خارج از دید ما قرار دارند.



مطالب دیگر از همین نویسنده
مشاهده بیشتر
بدون نظر

ورود