Evrenin oluştuğu Büyük Patlama sırasında madde kadar olan ancak sonra “kayıplara karışan” karşıt maddenin (anti-madde), yer çekimi karşısında madde gibi hareket ettiği belirlendi.
Bilim insanları, Büyük Patlamada eşit miktarda ortaya çıkan madde ve anti-maddenin birleşerek birbirini nötrleştirmesi ve sadece ışığın kalması gerekirken, anti-maddenin kaybolarak maddenin kalmasının nedenini anlamak için yıllardır madde ve karşıt maddenin benzerliklerini ve farklılıklarını araştırıyor.
İsviçre’deki Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi’nde (CERN) yapılan deneyler, anti-maddenin, Albert Einstein’ın ön gördüğü üzere aşağı doğru yani madde gibi hareket ettiğini gösterdi.
![](https://www.havadiskibris.com/wp-content/uploads/2023/09/728x90-1.gif")
Deney
Maddedeki atomun çekirdeğinde proton ve onun yörüngesinde hareket eden elektronlar bulunurken, anti-maddedeki atomun çekirdeğinde ise negatif yüklü proton (antiproton) ve yörüngesinde pozitif elektronlar (pozitron) bulunuyor.
Bu kapsamda, çekirdeğinde bir antiproton, yörüngesinde ise bir pozitron yer alan antihidrojen atomlarının kullanıldığı araştırmada, evrende sadece saliseler süresince bir anlığına var olan karşıt madde, önce yavaşlatılarak kararlı ve dayanıklı bir forma dönüştürüldü.
Laboratuvardaki hızlandırıcılarda parçacıkların çarpıştırılmasıyla üretilen parçacıklar, karşıt madde laboratuvarına borular aracılığıyla ışık hızına yakın bir hızda ulaştı.
Araştırmacılar, bu hızda kontrol edemeyecekleri karşıt parçacıkları, yavaşlatmak için bir halkaya göndererek enerjilerini azalttı; daha sonra büyük bir mıknatısın içerisine gönderilen parçacıklar, burada binlerce antihidrojen atomu oluşturdu.
Antihidrojeni kıstıran mıknatısın manyetiği kapatıldığında, antihidrojen atomlarının hareket yönünü tespit eden sensörler, anti-maddenin aşağı doğru yani madde gibi hareket ettiğini gösterdi.
Bir sonraki adım hızı tespit etmek
Bilim insanlarının araştırmalarında bir sonraki adım, madde ile karşıt maddenin yer çekimi karşısında aynı hızda hareket edip etmediğini tespit etmek olacak.
Araştırmanın sonuçları Nature dergisinde yayımlandı.
Antimadde nedir?
Maddenin ne olduğuyla başlayalım: Dünyamızdaki her şey maddeden, atom adı verilen küçük parçacıklardan oluşuyor.
En basit atom hidrojen atomu. Güneş büyük ölçüde hidrojen atomlarından oluşuyor. Bir hidrojen atomu, bir pozitif yüklü proton yörüngesinde dönen negatif yüklü elektrondan oluşuyor.
Antimaddede ise elektrik yükleri tam tersi.
Örneğin, 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 aracılığıyla, ışık hızına yakın bir hıza ulaştılar. Bu, araştırmacıların kontrolü ele alabilmesi için fazla yüksek bir hızdı.
İlk aşamada bir halkanın etrafında döndürülerek yavaşlatılıyorlar. Bu enerjilerini çekiyor ve daha yönetilebilir hızlara düşüyorlar.
Antiprotonlar ve pozitronlar daha sonra dev bir mıknatısa gönderiliyor ve burada karışıp binlerce antihidrojen atomu oluşturuyorlar.
Mıknatıs, antihidrojeni tutan bir manyetik alan yaratıyor. Antimadde içinde bulunduğu konteynerin kenarına dokunursa anında yok oluyor, çünkü antimadde bizim dünyamızla temastan sağ çıkamıyor.
Manyetik alan kapatıldığında, antihidrojen atomları serbest bırakılıyor. Daha sonra da sensörler aşağı mı yukarı mı gittiklerini saptıyor.
Bazı teorisyenler daha önce de antimaddenin yer çekimiyle karşılaştığında düşeceğini tahmin etmişti. Özellikle de Albert Einstein 100 yıldan uzun süre önce İzafiyet Teorisi’nde antimaddenin de tıpkı madde gibi tepki verip aşağı düşmesi gerektiğini söylemişti.
CERN’deki araştırmacılar böylece çok daha büyük bir netlikle Einstein’ı doğrulamış oldu.
Ancak antimaddenin yer çekimi karşısında yukarı değil de, aşağı doğru düşmesi, maddeyle aynı hızda düştüğü anlamına gelmiyor.
Araştırmanın bir sonraki adımı için ekip deneylerini güncelleyip, daha hassas bir hale getiriyor. Amaç antimadde düşerken maddeyle arasında küçük bir fark olup olmadığını bulmak.
Eğer öyleyse, en büyük soru olan Evrenin nasıl oluştuğu sorusu yanıt bulabilir.
