Bilim adamları antimaddenin gizemini çözmeye bir adım daha yaklaştı

Antimaddenin yer çekimine düşerek değil de, yükselerek tepki verdiği keşfedilseydi, bu fizikle ilgili bildiğimiz her şeyi darmadağın ederdi.

Şimdiyse ilk kez, antimaddenin atomlarının da aşağı doğru düştükleri saptandı. Sadece bu bilimsel bir son değil, aksine yeni deneylerin ve teorilerin kapılarını açıyor. Mesela, aynı hızda mı düşüyorlar?

Büyük Patlama esnasında madde ve antimaddenin birbirlerini yok etmesi ve ışık haricinde bir şey kalmaması gerekiyordu. Niçin bu şekilde olmadığı fizik biliminin en büyük gizemlerinden biri ve farklılıklarını keşfetmek çözüm için büyük önemde.

Evrenin oluştuğu o ilk anlarda, madde bir halde antimaddeye üstün geldi.

Dünyanın en büyük fizik laboratuvarı, İsviçre’deki CERN’den Dr. Danielle Hodgkingson, antimaddenin yer çekimine iyi mi tepki verdiğinin gizemi çözmenin anahtarı olabileceğini söylüyor.

Hodgkingson, “Evrenimizde maddenin iyi mi üstün geldiğini anlayamıyoruz. Dolayısıyla, deneylerimizin motivasyonu bu” diyor.

Evrendeki antimadde yalnız bir anlığına, saniyenin bir kısmında var oluyor. Dolasıyla, CERN ekibinin antimaddeyi istikrarlı ve daha uzun soluklu bir hale getirmesi gerekiyordu.

Prof. Jeffrey Hangst, atom altı parçacıklarından binlerce antimadde atomu toplayıp, bir yerde tutup, yer çekimine tepkisini görebilmeyi sağlayacak bir tesis kurabilmek için 30 yılını harcadı.

Hangst, “Antimadde aklınıza getirebileceğiniz en havalı, en gizemli şey. Anlayabildiğimiz kadarıyla, yalnız antimaddeden yapılmış bir evren inşa edebiliriz. Bu meseleyi ele almak esin verici bir şey. Antimaddenin ne olduğu ve iyi mi davranılmış olduğu mevzusundaki en temel sorulardan biri” diyor.

Maddenin ne olduğuyla başlamış olalım: Dünyamızdaki her şey maddeden, atom isminde olan minik parçacıklardan oluşuyor.

En kolay atom hidrojen atomu. Güneş büyük seviyede hidrojen atomlarından oluşuyor. Bir hidrojen atomu, bir pozitif yüklü proton yörüngesinde dönen negatif yüklü elektrondan oluşuyor.

Antimaddede ise elektrik yükleri tam tersi.

Mesela, hidrojenin antimadde versiyonu olan antihidrojen CERN’deki deneylerde kullanıldı. Negatif yüklü yüklü bir proton (antiproton) yörüngesinde dönen pozitif yüklü bir elektron (pozitron) var.

Bu antiprotonlar CERN’deki hızlandırıcılarda partiküllerin çarpıştırmasıyla oluşturuldu. Antimadde laboratuvarına borular vasıtasıyla, ışık hızına yakın bir hıza ulaştılar. Bu, araştırmacıların kontrolü ele alabilmesi için fazla yüksek bir hızdı.

İlk aşamada bir halkanın çevresinde döndürülerek yavaşlatılıyorlar. Bu enerjilerini çekiyor ve daha yönetilebilir hızlara düşüyorlar.

Antiprotonlar ve pozitronlar ondan sonra devasa bir mıknatısa gönderiliyor ve burada karışıp binlerce antihidrojen atomu oluşturuyorlar.

Mıknatıs, antihidrojeni tutan bir manyetik alan yaratıyor. Antimadde içinde bulunmuş olduğu konteynerin kenarına dokunursa anında yok oluyor, bu sebeple antimadde bizim dünyamızla temastan sağ çıkamıyor.

Manyetik alan kapatıldığında, antihidrojen atomları özgür bırakılıyor. Hemen sonra da sensörler aşağı mı yukarı mı gittiklerini saptıyor.

Bazı teorisyenler daha ilkin de antimaddenin yer çekimiyle karşılaştığında düşeceğini tahmin etmişti. Bilhassa de Albert Einstein 100 yıldan uzun süre ilkin İzafiyet Teorisi’nde antimaddenin de tıpkı madde benzer biçimde tepki verip aşağı düşmesi icap ettiğini söylemişti.

CERN’deki araştırmacılar böylece fazlaca daha büyük bir netlikle Einstein’ı doğrulamış oldu.

Sadece antimaddenin yer çekimi karşısında yukarı değil de, aşağı doğru düşmesi, maddeyle aynı hızda düşmüş olduğu anlamına gelmiyor.

Araştırmanın bir sonraki adımı için ekip deneylerini güncelleyip, daha kırılgan bir hale getiriyor. Amaç antimadde yer çekimi karşısında düşerken maddeyle içinde minik bir hız farkı olup olmadığını bulmak.

Öyleyse, en büyük sual, Evrenin iyi mi oluştuğu cevap bulabilir.