Anti-Maddenin de Madde gibi Davrandığı Kanıtlandı!

Büyük Patlama’dan kısa süre sonra, anti-madde ve madde eşit koşullarda oluşmuştur. Ancak bugün uzay-zamana baktığımızda net biçimde yıldızların, galaksilerin ve gezegenlerin oluşum nedeni olan madde, anti-maddeden çok daha fazladır. Fizikçiler şu zamana kadar, maddenin anti-madde üzerindeki bu üstünlüğünün oluşturduğu dengesizliğin sebebini bilemiyorlardı.

Bu dengesizliğin gizemini çözmek için bilim insanları, CERN araştırma merkezindeki ALPHA deneyinde madde ve anti-madde arasındaki farkları araştırmaktalar. Nature dergisinde yayınlanan yeni makalede, araştırmalar, anti-hidrojenin, hidrojen gibi davrandığını bir kez daha ortaya koydu.

Madde halindeki hidrojen, atom çekirdeğinde bir proton ve etrafında bir elektrondan oluşur. Araştırmacılar, anti-hidrojen üretebilmek için öncelikle anti-proton üretmek, daha sonrasında ise elektronun antiparçacığı olan pozitronlarla bir araya getirmek zorunda kaldılar. Çalışma esnasında ilk önce, bir elektrona karşı 90.000 anti-proton ve 3.000.000 pozitron meydana oluşturmayı başardılar ve bu sayede birkaç saate kadar kendi bütünlüğünü koruyabilen yaklaşık 20 anti-hidrojen atomu elde ettiler.

Araştırma ekibi, çıkan anti-maddenin özelliklerini araştırmak için, anti-hidrojen atomlarının oluştuğu ortama lazer atımları yaptı. Anti-Hidrojen bu lazer atımlarını emerek, çekirdekte var olan pozitronların enerjisini yükseltti. Daha sonrasında pozitronlar, yükselen enerjiyi elektromanyetik radyasyon olarak serbest bıraktı ve nötr durumuna geri döndü. Bu deney anti-maddeye ait önemli bir bilgiyi ortaya çıkarttı.

CERN

1947 yılında Wills Lamb, sıradan hidrojen atomunun tam olarak aynı enerjiye sahip olan iki hali olması gerektiğini belirtti. Daha sonra araştırmalar bu olgu durumunu doğrular şekilde birkaç gözlem atomlarının içinde birkaç kuantum elektrodinamik etki meydana geldiği belirlendi. “Lamb Kayması” [Lamb-Verschiebung] denilen bu enerji seviyelerinin bölünme olgusu, hidrojen atomlarının tüm temel etkileşimler açısından anti-hidrojen atomlarına göre simetrik bir davranış gösterip göstermeyeceği hakkında mükemmel bir deney ortamı sağladı.

ALPHA deneyinde araştırmacılar Lamp Kayması oranını ilk defa belirlemeyi başardılar. Deney sonucuna göre, ölçüm hataları da dahil olarak deney atomu ve anti-maddesi arasında hiçbir fark yok.

Gelecekte bilim insanları bu deney ışığında yalnızca sonuçları tekrar test etmek istemiyor aynı zamanda başka anti-madde özelliklerini de belirlemek istiyorlar. Araştırmacılar Lamp Kayması dışındaki olguları anti-madde üzerinde daha önce denemiş ve bu ölçülerde de herhangi bir enerji tutarsızlığı görünmemişti. Böylece araştırma, aslında anti-madde ve madde arasındaki bir fark bulunmadığı argümanını güçlendirdi.