ANTİMADDE

ANTİMADDE

Kosmosta, birçok şeyin aksini görmek mümkün. Peki ya görmediklerimiz? Her şeyin çifti, algılayamadığımız bir yerlerde mevcut mu? Bilim adamlarının antimadde üzerinde yaptıkları çalışmalar, bu ihtimali güçlendiriyor.

Gece ile gündüz yaş ile kuru, ak ile kara, artı ile eksi... Makrokosmosta ve mikrokosmosta birçok şeyin aksi ile birlikte yaratıldığını görmek mümkün. Peki ya görmediklerimiz? Mesela yaşadığımız dünyanın çifti ya da her birimizin çiftleri evrenin ulaşamadığımız noktalarında mevcut mu? Bilim adamlarının madde ve antimadde üzerinde yaptıkları çalışmalar bu soruya kesin olarak cevap verememekle birlikte, bu ihtimalin olabilirliğine dikkat çekiyor. Araştırmalara göre antimadde evrenin kocaman bir aynada yansıyan karşılığı gibi ve burada, madde dünyasındaki parçacıkların çoğu özelliği. adeta ters yüz edilmiştir. Biri diğerinin aksi gibi davranan madde ve antimaddenin ilginç bir özelliği ise birbirlerinin varlığına tahammül edememeleri. Bu iki madde bir araya geldikleri zaman her ikisi de şiddetli bir gama ışıması yayarak yok oluyor Bu işleme yok olma [annihilatiaon] deniliyor.

Antimadde ile ilk tanışıklık...

Antimadde kavramının ortaya atılması ilk olarak 1 920'1i yıllara tekabül eder. İngiliz fizikçisi Paul Dirac, Einstein'ın özel görelilik teorisi ile Kuantum Fiziği'ni bir araya getirerek antimadde fikrinin doğumuna vesile oldu. Birbirinden bağımsız olarak gelişen bu iki teori. ışık hızına yakın hareket eden elektronu tayin etmek için bezlere önemli veriler sunar. Özel görelilik teorisi cisimlerin ışık hızına yaklaştığı durumları incelerken, Kuantum Teori’si genel olarak parçaların küçük ölçekteki davranışlarını tanımlar. Dirac, bu iki teoriyi bir araya getirerek 'Dirac Denklemi' adı verilen elektronun Göreli Kuantum Teorisi’ni ortaya koydu. Dirac teorisinde. elektronla aynı ağırlıkta fakat zıt yüklü bir parçacığın olması gerektiğini vurguluyordu Dirac 1931 de anti-elektronun, diğer adıyla pozitronun varlığından söz ediyordu Yapılan deneyler, pozitronun elektronla birleşmesi sonucunda iki maddenin de birbiri içinde adeta çözülerek yok olduğunu ve etrafa gama ışınları yaydığını gösteriyordu

Diracın yaptığı deneyleri doğrulayıcı nitelikte çalışmalar, 1932 yılında Amerikalı bir fizikçi olan Cari Anderson'dan geldi Anderson kozmik ışın adı verilen uzaydan gelen yüksek enerjili bir parçacığın, atmosferdeki moleküllerle çarpışmasıyla antiparçacıkların meydana geldiğini fark etti. Sis odası yardımıyla izlenen hareketlerde garip olan saptanan izin, protonun çizdiği izlere göre daha zayıf olmasıydı. Bu durum bilim adamlarını, parçacığın elektron olması gerektiği fikrine yöneltti. Fakat sis odasının çevresindeki manyetik alan, gizemli parçacığı beklenmeyen bir şekilde elektronun hareketinin zıt yönünde hareket etmeye zorluyordu. Bu da onun pozitif yüklü bir parçacık olması gerektiğini gösteriyordu. Antimaddenin varlığından şüphe duyan bilim adamları için böylece önemli bir kanıt daha ortaya konulmuş oldu. Artık günümüzde bilim adamları her parçacığın bir de antimaddesi olduğunu biliyor. Protona karşılık antiproton, nötrona karşılık antinötron vb.

Antimadde ile günlük hayatımızda karşılaşmamız mümkün değil, ancak laboratuarlarda yapılan teferruatlı deneylerde, saniyeler süren kısa bir zaman zarfında antimadde bize yüzünü gösteriyor. Madde ile antimadde nasıl bir araya geldiklerinde birbirlerini yok edip gama ışınlarına dönüşüyorlarsa, gama ışınları da kendiliğinden bir parçacıkla onun antimaddesini meydana getirebiliyor. Bu sürece "çift oluşturma [pair creation]" deniliyor.

Geriye doğru seyreden bir madde

1965 'yılında Richard Feynman antimaddenin ilginç başka bir özelliğini keşfetti.Antimadde, maddenin hemen hemen tüm özelliklerinin geriye evrilmiş niteliklerini sergiliyordu ve bu özelliklerin belki de en önemlisi zamandı. Antimadde dünyasında zaman geriye doğru akınca bütün özellikler de ister istemez tersine çevrilmiş oluyordu. Dolayısıyla zaman içinde geriye doğru hareket eden bir elektron bize artı yüklü görünüyordu. Bu, madde ile antimadde arasında zaman tersinmesi olduğunun kanıtıydı. Feynman'a göre bir pozitron, zaman içinde geriye doğru hareket eden bir elektrondur. Bu tespitlerden yola çıkarak basit bir benzetme yaparsak; izlediğimiz her hangi bir filmi madde dünyası olarak değerlendirirsek, bu filmin tersten izlendiği durumda karşımıza çıkacak görüntüler belki de antimadde dünyasına karşılık gelir.

Evrenin oluşumu ve antimadde

Antimadde ile sadece deneylerde, saniyeler kadar kısa zaman zarfında karşılaşmak mümkün. Buna rağmen antimadde, Big Bang'e varacak kadar köklü bir tarihe sahip. Astrofizikçilere göre Big Bang'den hemen. sonra evrende yaratılmış her 10 milyar antiproton için 10 milyar + 1 proton vardı. Böylece antiprotonun karşısında proton zafere ulaşmış oldu. Geri kalan madde-antimadde çiftleri ise birbirlerini yok ederek büyük enerjilerin çıkmasına neden oldular. Çıkan bu yoğun enerji, tekrar madde ve antimaddenin oluşumuna vesile olsa da ortamın sıcaklığının kısa sürede düşmesi ile madde-antimadde çiftlerinin birbirini yok etme hızı, oluşma hızını geride bıraktı. Bu ise geride protonların ve gama ışınlarının kalmasına neden oldu. Protonların antiprotonlar karşısındaki bu durumu dünyayı şekillendiren maddenin de zaferi oldu. Kosmos maddenin, antimaddeye tercih edilmesi şeklinde gelişti Bu zafer gerçekleşmemiş olsaydı belki de dünyada dolaşan antiinsanlarla, ya da antikalem, antikitap gibi antimaddelerle karşılaşıp temas ettiğimizde, gama ışınlarına dönüşerek yok olma riski ile yaşayacaktık.

Evrenin oluşumu ile ilgili yukarıda belirtilen görüş birçok bilim adamı tarafından kabul görse de, bir kaç astrofizikçi bu düşünceleri kabul etmekle birlikte farklı bir sonuca ulaştılar. Bu görüşe göre evren, her tarafı aynı olmayan bir dantel örgüsü gibidir. Antimadde evren içinde dağılmıştır. Bizim bu antımaddeleri tespit edemememizin nedeni, dünyadan teleskopla gözlenemeyecek kadar uzakta bulunmalarıdır. Buna göre evrende antidünyaların olma ihtimali yüksek. Kim bilir belki de bu antidünyalarda bizlerin de karşlığı olan antiinsanlar, varlığımız hakkında meraklarını tatmin etmek için araştırmalar yapıyorlardır.

Teknolojide antimadde

Antimadde hakkında yapılan bilimsel çalışmalar sonucu elde edilen veriler, pratik hayatımızı kolaylaştırmak amacıyla teknolojiye uyarlanıyor. Modern teknolojide anahtar rolü oynayan antimadde tıpta, . pozitron salma tomografisi (PET) taramaları, beyin ve kalp fonksiyonlarının saptanmasında kullanılıyor. Uygulamada hastaya pozitron yayan radyoaktif madde enjekte ediliyor. Pozitronlar, yakındaki elektronlarla bir araya geldiklerinde parçacıklar yok oluyor ve gama ışıması meydana getiriyorlar. Bu ışın PET tarayıcısı tarafından algılanıp organların görüntülenmesinde kullanılıyor.

Bilim adamlarının üzerinde durduğu bir konu ise antimadde üreterek bunların madde ile birbirlerini yok etmeleri sonucu oluşacak gama ışınlarından enerji elde etmek. Örneğin 1 kg benzin yanarak 9,1 milyon joul, 1 kg uranyum fizyonla 82 milyon joul enerji verirken, 1 kg protonun antiprotonla reaksiyonu sonucu 9 milyar joul enerji açığa çıkar. Bu derece yüksek enerji elde etme fikri uzmanların anti maddeye olan merakını artırıyor. Özellikle ABD Hava Kuvvetleri, antimadde enerjisini kullanarak uzaya roketler gönderme hayalleri peşinde. Fakat bu yakın gelecek için mümkün görünmüyor. Çünkü antimaddenin üretimi için gerekli olan enerji, oluşacak enerjiden fazla ve büyük maliyetler gerektiriyor. Şu an için üretilmiş antimadde üreten cihazların verimlerinin düşük olmasının da bunda büyük payı var.

Eğitimbilim; Sayı:68, Mayıs 2004

Hiçbir yazı/ resim izinsiz olarak kullanılamaz!! Telif hakları uyarınca bu bir suçtur..! Tüm hakları Çetin BAL' a aittir. Kaynak gösterilmek şartıyla siteden alıntı yapılabilir.

Ana Sayfa / index /Roket bilimi / E-Mail /CetinBAL/Quantum Teleportation-2

Time Travel Technology /Ziyaretçi Defteri /UFO Technology/Duyuru

Kuantum Teleportation /Kuantum Fizigi /Uçaklar(Aeroplane)

New World Order(Macro Philosophy)/Astronomy