المادة المضادة هي المادة المتساوية والمضادة. إذا التقى الاثنان فإنهما يبيدان بعضهما البعض، ويتحولان بالكامل إلى طاقة، مما يجعل من الصعب للغاية تخزين أو نقل المادة المضادة.

في 24 مارس، قام فريق من CERN، المختبر الأوروبي لفيزياء الجسيمات، بنقل 92 بروتونًا مضادًا في حاوية. زجاجة مصممة خصيصًا لاحتجاز الجزيئات باستخدام المجالات المغناطيسية. تم نقل الزجاجة على ظهر شاحنة، في رحلة مدتها 30 دقيقة حول موقع المختبر خارج جنيف، سويسرا.

الهدف النهائي للتجربة هو نقل الجسيمات المضادة إلى مكان خالٍ من الضوضاء التجريبية، حيث يمكن دراسة البروتونات المضادة بدقة أكبر مما هو ممكن في “مصنع المادة المضادة” في CERN حيث يتم إنشاؤها.

CERN هو المكان الوحيد في العالم الذي ينتج البروتونات المضادة بكميات قابلة للاستخدام. وتوجه العديد من الموظفين بكاميرات هواتفهم المحمولة لتصوير الشاحنة وهي تسير لمسافة تزيد عن 8 كيلومترات حول الموقع، لتصل سرعتها القصوى إلى 42 كيلومترًا في الساعة.

يقول ستيفان أولمر، عالم الفيزياء في جامعة هاينريش هاينه دوسلدورف (HHU) في ألمانيا، وعضو الفريق: “إنه شيء لم تفعله البشرية من قبل، إنه أمر تاريخي”. “لقد اشترينا الكثير من الشمبانيا، وقمنا بدعوة مجتمع المادة المضادة بأكمله للاحتفال معنا اليوم.”

يمكن استخدام المادة المضادة لدراسة الظواهر الأخرى مثل بنية النوى المشعة، أو بحثت نفسها لكشف بعض من أعمق أسرار الكون. يقول كريستيان سمورا، الفيزيائي في جامعة هارفارد الذي قاد المشروع، إن الفيزيائيين الذين أنشأوا مصنع المادة المضادة منذ أكثر من ثلاثين عامًا كانوا يحلمون بأنه قد يكون من الممكن يومًا ما نقلها. “الآن أصبح الأمر ممكنًا أخيرًا.”

تقول تارا شيرز، عالمة الفيزياء بجامعة ليفربول بالمملكة المتحدة: “هذا إنجاز تكنولوجي عظيم”. وتقول إن المادة المضادة هي أكثر أنواع المادة هشاشة على الإطلاق، لذا فإن تخزينها، ناهيك عن تحريكها حول المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN)، يعد بمثابة “أعجوبة تكنولوجية”.

وتضيف: “أنا أحب فكرة أن تصبح CERN مصدرًا للمادة المضادة”.

تسليم المادة المضادة

الجسيمات المضادة تشبه نظيراتها من المادة، باستثناء أن شحنتها وخواصها المغناطيسية معكوسة. على الرغم من وفرة المادة، إلا أن المادة المضادة لا توجد بشكل طبيعي إلا نادرًا جدًا. ولا أحد يعرف سبب وجود هذا التفاوت، في حين كان من المفترض أن يتم إنشاء كليهما بكميات متساوية أثناء الانفجار الكبير.

يقوم CERN بتصنيع المادة المضادة عن طريق تصادم حزم البروتونات في معدن كثيف، ثم التقاط وإبطاء البروتونات المضادة التي تظهر باستخدام المجالات الكهربائية والمغناطيسية. هذه العملية شاقة، ويتم فقدان معظم الجزيئات في هذه العملية.

إن تطوير مصيدة محمولة للجسيمات، حيث لا تلمس الجسيمات أبدًا الجوانب التي تحتوي على المادة، يعني تشغيل نظام مغناطيسي فائق التوصيل واستخدام علم التبريد الشديد لتبريده إلى درجة حرارة باردة تصل إلى 4 كلفن (−269 درجة مئوية). كان لا بد من حفظ الزجاجة في فراغ صارم للغاية لمنع المادة المضادة من الالتقاء بأي جزيئات من المادة الشاردة وتدميرها في الطريق، وكان على المجموعة بأكملها أن تتحمل قوى الرحلة في الشاحنة. قام الفريق بتثبيت كاشف، مما يعني أنه يمكنهم التحقق من البروتونات المضادة من مقعد القيادة.