Her bilim kurgu filminde ağızlardan düşmeyen antimadde hakkında yeterince bilgi edinmeniz gerektiğini düşündük. Sizin için antimadde hakkında bilmeniz gereken 10 önemli madde;

w583h583_216610--1-antimatter-6-25-trillion-gram

1 Antimadde, Büyük Patlamadan sonra evreni oluşturan tüm maddeyi yok etmesi gerekiyordu.

Teoriye göre Büyük Patlama’da evreni oluşturan tüm enerji, eşit miktarda madde ve anti-madde’ye dönüştü. Madde ve antimadde tekrar tepkimeye girdiklerinde ise yok olurlar ve sadece enerjiye dönüşürler. Yani, teoride madde ve antimadde’nin tekrar tepkimeye girip yok olması, enerjiye dönüşmesi ve bizlerin asla var olmaması gerekirdi. Fakat durum böyle olmadı, fizikçilere göre her milyar madde-antimadde çifti için ekstradan bir madde oluştu.

2 Antimadde düşündüğünüzden çok daha yakında

Antimadde aslında düşündüğünüz kadar hayali ve zor bir şey değil. Tam tersine küçük miktardaki antimadde, Dünya’ya sürekli olarak kozmik ışınlar ve yüksek enerjili parçacıklar halinde uzaydan düşüyorlar. Atmosferde 100 metre kareye, 1 metrekare’den az bir miktarda antimadde yağmaktadır. Fakat bazı antimadde kaynakları evinizin içerisinde, muz sandığınız kadar masum değil. Her 75 dakikada bir adet elektron’un antimaddesi olan pozitron yaymaktadır. Bu daha önce sizi uyardığımız muzun radyoaktivitesine sebep olan Potasyum-40’dan kaynaklıdır. Vücutlarımızda keza Potasyum-40’a sahipler ve belirli bir orada pozitron yaymaktadırlar. Fakat, yayılan pozitronlar, oluşur oluşmaz madde ile etkileşime girerek yok olurlar.

3 Bilim inanları küçük miktarlar antimadde yaratmayı başardılar.

Plasma-Antimatter_Reactor_Firing

Antimadde ile madde tepkimesi enerjiye dönüşür ve her ikide yok olurlar, bu dönüşüm sonucunda oluşan enerji aslında çok yüksektir. Bir kaç gram anti madde’nin karşıladığı enerji nükleer bomba patlamasından daha fazla olabilir. Fakat insanlık çok ama çok küçük mikarda anti madde üretmeyi başarabildi. Amerika’da bulunan Tevatron Parçacık Hızlandırıcısında 15 nanogram anti madde, Almanya’da bulunan DESY Hızlandırıcında ise 2 nanogram antimadde üretildi. Merak etmeyin insalık tarafından üretilen tüm antimadde ile madde tepkimeye girse bile en fazla çay kaynatmaya yetecek kadar bir enerji açığa çıkabilir.

4 Antimadde tuzağı!

penning-trap-system

Penning Tuzağı

Antimadde’yi çalışabilmek için madde ile etkileşime girmesini engellemeniz gerekmektedir ve bunun bir yolu var. pozitron ve antiproton gibi antimadde parçacıkları Penning Kapanı adındaki bir cihaz ile yakalanmaktadırlar. Penning Kapanları temelde çok küçük boyutlardaki ivmelendiricilerden oluşur ve içerisinde yüksek manyetik ve elektrik alanlar antimaddeyi hızlandırıcının duvarlarına çarpmasını engeller.

 

antimatter-particles-cern-101117-02

Ioffe Tuzağı, güçlü ve eşit manyetik alan ile parçacığın hareketini engelliyor.

Penning Kapan’ları maalesef, antihidrojen gibi yüksüz parçacıklar karşısında çalışmazlar, bunun için Ioffe Kapan’ları kullanılmaktadır. Ioffe Kapanları manyetik alanın her yönde devasa büyüklükte olduğu boşlukların yaratılması ile çalışır. Bu sayede parçacık manyetik alanın en zayıf olduğu noktada hapsedilir. Ayrıca Dünya’nın sahip olduğu Van Allen radyasyon kemerleride antimaddeyi etrafında hapseder.

5 Antimadde aşağı düşmek yerine, yukarı yükselebilir.

Yanlış okumadınız, antimadde, madde ile aynı kütleye sahip olmasına rağmen yük ve spin (kuantum mekaniğinde kullanılan bir özellik) olarak zıttır. Bu nedenle fiziğin Standart Modeli, kütleçekim’in antimaddeye de, maddeye etki ettiği şekilde çekeceğini öne sürer. CERN’de yapılan Alpha, GBar deneyleri de bunun üzerine çalışmaktadırlar. Fakat, anti madde üzerinde bunu gözlemlemek için anti maddenin tuzağa düşürülmesi ya da mutlak sıfıra ( 0 Kelvin)’e kadar düşürerek yavaşlatılması gerekmektedir. Bu yüzden kütleçekim’in en zayıf temel kuvvet olması, antimadde’nin elektromanyetik kuvvetten etkilenmemesi için doğal bir anti madde kullanılmalıdır.

6 Antimadde Parçacık Hızlandırıcılarda değil, Parçacık Yavaşlatıcılarda incelenir.

Parçacık hızlandırıcılar olduğu gibi, Parçacık Yavaşlatıcılarda var olmaktadır, bir tür Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın tam tersini düşünebilirsiniz ve CERN buna da sahiptir. Antiproton Yavaşlatıcısı, parçacıkları yavaşlatan ve çalışılmasına sağlayan bir antimadde tuzağıdır.

7 Nötrino’lar kendi antimaddeleri olabilir

e10_1

Süper-Kamiokande, Japonya’nın nötrino gözlemlemek için yerin 2070 metre altında kurduğu laboratuvarı.

Nötrino’lar temelde bilin en küçük parçacıklar olup, elektriksel yüke ve önemli bir kütleye sahip değillerdir. Işık hızına yakın hızlarda hareket eden Nötrino’lar Büyük Patlama’dan beridir evren hakkındaki en önemli bilgileri kayıt altına alan ve incelenmesini sağlayan parçacıklar olmasına karşın boyutları nedeniyle çok nadir olarak etkileşime girerler.  Hipotez’e göre bazı parçacıklar kendi antimaddeleridir, bu tip parçacıklara Majorana parçacıkları denilmektedir. Majorana Deneyi tamamen nötrinoların kendi antimaddeleri olduunu göstermek üzerine çalışmaktadırlar. Majorana parçacıkların ispatlanması evrenin neden var olduğu (1. madde) sorunun yanıtını verebilecek bir çalışma.

8 Antimadde ilaçlarda kullanılmaktadır

Antimatter-Medicine

Eczanelerden alabileceğiniz bir ilaç olmasa bile antimadde tıp sektöründe kullanılır. PET, yani Pozitron Emisyon Tomografisi günümüzde kullanılan ve vücudun yüksek çözünürlükte görüntülerini gösteren bir görüntüleme tekniğidir. PET temelde vücuttaki pozitronları görüntüler ve bunun için görüntülemeden önce hastalara muz’da olduğu gibi antimadde üretebilecek glikoz bazlı ilaçlar verilir. Bu ilaçlar kana karışarak çözülür ve antimadde yaymaya başlarlar.

9 Bizim yok edecek olan antimaddeler, evrenin bir yerinde gizlenmiş olabilir.

1. madde’deki problemi, bilim insanları uzun bir zamandır düşünmekteler ve sürekli Büyük Patlama’dan sonra oluşan antimadde’yi arıyorlar. Ulusal Uzay Gözlemevi’nde bulunan Alfa Manyetik Spektrometresi tam olarak bunun için çalışıyor, içerisinde ki manyetik alan sayesinde madde ve antimadde’yi ayırarak, Gözlemevi’nin ve Spektrometre’nin içinden geçen olası antimadde’yi tarıyor. Kozmik ışınlar sadece antiproton ve pozitron ürettiğinden, Spektrometre’nin bu iki parçacık dışında bir başka antimadde parçacığı bulması, evrenin başka bir noktasında devasa miktarda antimadde olduğunun ispatı olabilir.

10 Bazıları ise gerçekten antimadde’yi yakıt yapmak için çalışıyor.

Bir avuç antimadde’nin nükleer bomba patlamasına eşd

eğer bir enerjiyi açığa çıkarabileceği düşünülürse, bu fikir hiç de fena değil. Fakat teknoloji henüz bu kadar iler değil, bu yüzden depolanması, üretimi gibi iki ana faktör üzerine Dünya’nın genelinde bir trend var ve şimdilik bilgisayar simülasyonları üzerinden idare ediliyor.

Kaynak; 1, 2, 3, 4, 5