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एंटीमैटर भी पदार्थ की तरह ही गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित होता है 

बात गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के अधीन है। आइंस्टाइन की सामान्य सापेक्षता ने भविष्यवाणी की थी कि एंटीमैटर भी इसी प्रकार पृथ्वी पर गिरेगा। हालाँकि, यह दिखाने के लिए अब तक कोई प्रत्यक्ष प्रायोगिक साक्ष्य नहीं था। CERN में अल्फा प्रयोग पहला प्रत्यक्ष प्रयोग है जिसका प्रभाव देखा गया है गंभीरता एंटीमैटर की गति पर. निष्कर्षों ने प्रतिकारक 'एंटीग्रेविटी' को खारिज कर दिया और यही माना गंभीरता प्रभावों बात और एंटीमैटर भी इसी तरह से। यह देखा गया कि एंटीहाइड्रोजन (एक पॉज़िट्रॉन) के परमाणु परिक्रमा एक एंटीप्रोटोन) हाइड्रोजन के परमाणुओं की तरह ही पृथ्वी पर गिरा।  

एंटीमैटर एंटीपार्टिकल्स (पॉज़िट्रॉन, एंटीप्रोटॉन और एंटीन्यूट्रॉन इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के एंटीपार्टिकल्स) से बना होता है। बात और एंटीमैटर संपर्क में आने पर एक दूसरे को पूरी तरह नष्ट कर देते हैं और ऊर्जा छोड़ जाते हैं।  

बात और एंटीमैटर आरंभ में समान मात्रा में बनाए गए थे ब्रम्हांड बिग बैंग द्वारा. हालाँकि, अब हमें प्रकृति में एंटीमैटर नहीं मिलता (पदार्थ-एंटीमैटर विषमता). मामला हावी है. परिणामस्वरूप, एंटीमैटर के गुणों और व्यवहार की समझ अधूरी है। एंटीमैटर की गति पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के संबंध में, सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत ने भविष्यवाणी की थी कि एंटीमैटर को भी इसी तरह से प्रभावित किया जाना चाहिए, लेकिन इसकी पुष्टि के लिए कोई प्रत्यक्ष प्रायोगिक अवलोकन नहीं था। कुछ लोगों ने यह भी तर्क दिया था कि पदार्थ के विपरीत (जो गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के अधीन है), प्रतिकण प्रतिकारक 'एंटीग्रेविटी' के अधीन हो सकता है जिसे CERN के अल्फा प्रयोग के हाल ही में प्रकाशित निष्कर्षों से खारिज कर दिया गया है।  

पहला कदम प्रयोगशाला में एंटी-परमाणु बनाना और उन्हें नियंत्रित करना था ताकि उन्हें पदार्थ से टकराने और नष्ट होने से बचाया जा सके। यह सुनने में आसान लग सकता है लेकिन ऐसा करने में तीन दशक से अधिक का समय लग गया। शोधकर्ताओं ने एंटीमैटर के गुरुत्वाकर्षण व्यवहार का अध्ययन करने के लिए एक आदर्श प्रणाली के रूप में एंटीहाइड्रोजन परमाणुओं पर ध्यान केंद्रित किया क्योंकि एंटीहाइड्रोजन परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ और एंटीमैटर के स्थिर कण होते हैं। अनुसंधान दल ने प्रयोगशाला में उत्पादित नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए एंटीप्रोटोन को लिया और एंटीहाइड्रोजन परमाणुओं को बनाने के लिए उन्हें सोडियम -22 स्रोत से सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए पॉज़िट्रॉन के साथ बांध दिया, जिन्हें बाद में पदार्थ परमाणुओं के साथ विनाश को रोकने के लिए एक चुंबकीय जाल में सीमित कर दिया गया। एंटीहाइड्रोजन परमाणुओं को एक ऊर्ध्वाधर उपकरण अल्फा-जी में नियंत्रित तरीके से भागने की अनुमति देने के लिए चुंबकीय जाल को बंद कर दिया गया था और उन ऊर्ध्वाधर स्थितियों को मापा गया था जिन पर एंटीहाइड्रोजन परमाणु पदार्थ के साथ नष्ट हो जाते हैं। शोधकर्ताओं ने लगभग 100 एंटीहाइड्रोजन परमाणुओं के समूहों को फंसाया। उन्होंने ऊपर और नीचे के चुम्बकों में धारा को कम करके धीरे-धीरे 20 सेकंड की अवधि में एक समूह के एंटीएटम जारी किए। उन्होंने पाया कि ऊपर और नीचे मौजूद एंटी-परमाणुओं का अनुपात सिमुलेशन से परमाणुओं के परिणामों के अनुरूप है। यह भी पाया गया कि एंटीहाइड्रोजन परमाणु का त्वरण ज्ञात त्वरण के अनुरूप था गंभीरता पदार्थ और पृथ्वी के बीच यह सुझाव देता है कि एंटीमैटर पदार्थ के समान ही गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के अधीन है, न कि किसी प्रतिकारक 'एंटीग्रेविटी' के अधीन।  

यह खोज एंटीमैटर के गुरुत्वाकर्षण व्यवहार के अध्ययन में एक मील का पत्थर है।  

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सूत्रों का कहना है:   

  1. CERN 2023. समाचार - CERN में अल्फा प्रयोग में एंटीमैटर पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव का अवलोकन किया गया। 27 सितंबर 2023 को पोस्ट किया गया। यहां उपलब्ध है https://www.home.cern/news/news/physics/alpha-experiment-cern-observes-influence-gravity-antimatter 27 सितंबर 2023 को एक्सेस किया गया। 
  1. एंडरसन, ईके, बेकर, सीजे, बर्टशे, डब्ल्यू. एट अल। एंटीमैटर की गति पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव का अवलोकन। प्रकृति 621, 716-722 (2023)। https://doi.org/10.1038/s41586-023-06527-1 

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उमेश प्रसाद
उमेश प्रसाद
विज्ञान पत्रकार | संस्थापक संपादक, साइंटिफिक यूरोपियन पत्रिका

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