اصطياد بوزيترون منفرد يصنع التاريخ في عالم الفيزياء

سجلت مجلة Physical Review Letters بتاريخ 22 أكتوبر 2026 إنجازاً فيزيائياً حققته مجموعة بحوث الجسيمات دون الذرية في جامعة النورث وسترن، حيث تمكن العلماء من عزل وحجز جسيم بوزيترون واحد، وهو النظير ذو الشحنة الموجبة للإلكترون في المادة المضادة، داخل مصيدة كهرومغناطيسية لمدة تزيد عن 3 أشهر دون أن يتعرض للفناء مع أي مادة محيطة.

شكل هذا الإنجاز أول جهاز سيكلوترون كمي لبوزيترون منفرد يعمل في حالته الأرضية المستقرة تماماً. وقد تحقق هذا التقدم من خلال بناء مصيدة بينينغ متطورة تعتمد على مجال مغناطيسي شديد التجانس بقوة 5.8 تسلا، ونظام تفريغ متطور ينتج ضغطاً أقل من 10 أس minus 17 تور داخل غرفة معزولة مبردة بالهيليوم السائل عند 300 ميلكيفن فوق الصفر المطلق.

أدت هذه الظروف الاستثنائية إلى تجميد حركة البوزيترون وإزالة أي اضطرابات حرارية، مما سمح بمراقبة تردد السيكلوترون وانعكاس لف الجسيم المفرد باستخدام مجسات إلكترونية كمية غير مدمرة لا تلمس الجسيم أو تخرجه من أدنى مستوى كمي له. يمهد هذا النجاح التجريبي الطريق لإجراء أدق اختبار في تاريخ نظرية التناظر الفيزيائي المعروفة بتناظر CPT، من خلال المقارنة المباشرة للخصائص المغناطيسية بين البوزيترون والإلكترون بدقة تصل إلى جزء واحد من 10 أس 13، لتفسير لغز عدم التناظر بين المادة والمادة المضادة وسبب سيطرة المادة المرئية في مجرات الكون بعد الانفجار العظيم.