پادماده

در فیزیک نوین پادماده ( به انگلیسی: Antimatter ) ماده ای است که ذرات بنیادین و زیراتمی سازنده آن، از ذراتی به نام پادذره ( یا جفت کوانتومی ذرات عادی ) تشکیل شده است. پادذره ها در مدل استاندارد، به مفهومی مخالف ذرات زیراتمی تشکیل دهنده مواد قلمداد می شوند. و در برابر ذرات معمولی قرار می گیرند. میزان بسیار اندکی از ذرات پاد ماده به شکل روزانه در آزمایشگاه های شتاب دهنده ذرات تولید می شود. میزان پادماده تولید شده توسط این سامانه ها یا در موارد طبیعی مانند برخورد اشعه های کیهانی با جو زمین، یا واپاشی هسته ای از چند نانوگرم بیشتر نمی شود. [ ۱] و در روش های آزمایشگاهی از تمامی این تکنیک ها برای ایجاد پاداتم ها استفاده شده است. تاکنون به دلیل هزینه بسیار بالا، پیچیدگی تکنولوژیکی فراوان، و ناپایداری پادماده در مجاورت ماده، امکان ایجاد پادماده در اندازه های مایکروسکوپی فراهم نیامده است.
به لحاظ تئوری، یک ذره و پادذره مقابل آن ( به عنوان مثال پروتون و پادپروتون ) جرم یکسانی دارند، اما بار الکتریکی آنها مخالف یکدیگر است، همچنین دیگر اعداد و ویژگی های کوانتومی آنها نیز با یکدیگر متفاوت است. به عنوان نمونه، یک پروتون بار مثبت دارد درحالی که پادپروتون دارای بار منفی است.
برخورد هر ذره با پادذره متقابلش ( جفت کوانتومی اش ) ( به عنوان مثال میون با پادمیون ) به نابودی هر دو ذره منجر می شود و نتیجه این واکنش کوانتومی، افزایش سطح فوتون های پر انرژی ( پرتو گاما ) یا نوترینوها و در موارد معدودی ظهور جفتهای ذره - پادذره با جرم کمتر از ذرات اولیه در فیلد کوانتومی می شود. بیشترین میزان انرژی آزاد شده بر اثر نابودی ذرات، به شکل پرتوهای یونیزه کننده مانند گاما و ایکس نمود پیدا می کند. در صورت حضور مواد عادی در مجاورت این واکنش، حجم انرژی این تابش های پر انرژی به شکل گرما یا نور تغییر یافته و جذب مواد عادی می شوند. میزان انرژی آزاد شده در اغلب موارد با جرم کلی نابود شده ( جرم ماده و پادماده ) نسبت مستقیم دارد و بر اساس رابطه هم ارزی جرم و انرژی ( E = m c 2 ) قابل اندازه گیری است. [ ۲]
همان طور که از کنار هم قرار گرفتن ذرات زیراتمی عادی، اتم ها و در نتیجه اش مواد عادی شکل می گیرند، ذرات زیراتمی پادماده نیز با هم دیگر ترکیب شده و منجر به ظهور پادماده می شوند. به عنوان مثال پوزیترون که پادذره الکترون در خانواده لپتونها محسوب می شود، می تواند در مجاورت یک پادپروتون تشکیل اتم پادهیدروژن را بدهند. تاکنون شرایط آزمایشگاهی امکان ایجاد هسته اتم پادهلیوم را فراهم کرده است، که علاوه بر سختی فراوان این عمل، هسته این پادماده یکی از پیچیده ترین پادهسته هایی بوده است که تاکنون مشاهده شده است. [ ۳] قوانین فیزیک تبیین می کنند که هسته های اتمی پادماده با پیچیدگی های بسیار بالاتر که می توانند به ایجاد جدول تناوبی پادماده ها ( نقطه مقابل جدول تناوبی عناصر مواد عادی ) منجر شود، امکان پذیر است.

پادْمادِّه (antimatter)
در فیزیک، نوعی ماده که در آن، بیشتر ویژگی های ذرات بنیادی، نظیر بار الکتریکی، گشتاور مغناطیسی، و اسپین معکوس شده اند. پادذره ها را می توان در شتاب دهندههای ذرات تولید کرد. نمونه ای از این شتاب دهنده ها در سرن، مرکز تحقیقات هسته ای اروپا، واقع در ژنو سوئیس، و مرکز فرمی لب، واقع در ایالات متحده امریکا، وجود دارد. در ۱۹۹۶، فیزیک دانان در مرکز سرن برای نخستین بار اتم های پادماده را تولید کردند: نُه اتم از اتم های پادهیدروژن که به مدت ۴۰ نانوثانیه دوام آوردند. نیز ← پادذره