Dirac’ın Antimadde Kuramı

Her temel parçacığın bir antiparçacığı -aynı kütleye sahip ama zıt yüke sahip bir ayna ikizi- vardır.

Uzay Yolu’nun hayransanız, uzay gemisi Atılgan’ın antimadde enerjisiyle hareket ettiğini bilirsiniz. Antimadde bir bilimkurgu unsuru değildir, gerçekten vardır. Britanyalı fizikçi Arthur Schuster (1851 – 1934) 1898 yılında, bilinen maddenin ayna görüntüsü niteliklerini taşıyan ilginç bir madde türü olabileceği şeklinde çarpıcı bir görüş ortaya attı: ‘Negatif elektrik varsa, neden bildiğimiz altın gibi sarı renkte negatif altın da olmasın?’ Bunun bir rüyadan ibaret olduğunu da eklemişti. Parlak bir teorik fizikçi olan Dirac (1902 – 1984), 1928 yılında Schuster’ın rüyası için matematiksel bir temel sundu. Negatif yüklü elektronun, pozitif yüklü bir dengi olması gerektiğini savundu: ‘Bu, deneysel fiziğin bilmediği, elektronla aynı kütleye ve ters yüke sahip yeni bir parçacık türü olmalıdır. Böyle bir parçacığa antielektron adını verebiliriz.’ Dirac’ın matematiksel hesaplamaları diğer temel parçacıklar içinde geçerlidir.
,
1932 yılında Amerikalı fizikçi Carl Anderson (1905 – 1991) tarafından kozmik ışınımda antielektronların (bugün pozitif yüklü elektron kavramının kısaltışmış hali, yani pozitron olarak biliniyorlar) keşfedilmesi, Dirac’ın cesur öngörüsünü doğruladı. 23 yıl sonra, Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nde çalışan bilim insanları bir parçacık hızlandırıcısında bir antiproton yaratmayı başardılar. Antimadde ile normal madde temas ettiklerinde birbirlerini imha ederler ve Einstein’ın E=mc² eşitliği doğrultusunda, kütlenin enerjiye dönüştüğü şiddetli bir patlamayla yok olurlar. Madde-antimadde imhası sırasında açığa çıkan enerji muazzam büyüklüktedir: Protonların ve antiprotonların çarpışmasında parçacık başına çıkan enerji, bir hidrojen bombasının enerjisinin 200 katına yakındır.

Madde ve antimadde birbirini yok ettiğine göre, Dünya’da hatta Güneş sistemi’nde antimaddenin var olması imkansızdır. Güneş rüzgarı yani Güneş’in her yöne doğru püskürttüğü yüklü parçacıklar, antimaddeyi yok ederdi. Bilim insanları evrenin başka yerlerinde antimaddenin olabileceği şeklinde tahminler yürütüyorlar ama henüz bir kanıt bulabilmiş değiller. Yine de bu durum onları laboratuvarda antimadde yaratmaktan alıkoymadı. Cenevre’de bulunan Avrupa nükleer fizik laboratuvarı CERN’deki bilim insanları 1996 başlarında bunu başardılar. Yaklaşık 15 saat boyunca, bir antiproton demetine ksenon atomları püskürttüler. Antiprotonlar ile ksenon çekirdekleri arasındaki çarpışmalar, elektronlar ve pozitronlar üretti. Bu pozitronlar daha sonra ışın demetlerindeki diğer protonlarla birleştirilerek, en basit en basit antiatom olan antihidrojen meydana getirdiler.

Bütün bunların inanması güç olduğunu düşünüyorsanız, bizimkine paralel bir antievren fikrine ne dersiniz? Böyle bir evrene girdiğinizde, kendinizin antimaddeden oluşan kopyasını bulacaksınız: Anti-siz. Sakın el sıkışmayın, yoksa birbirinizi yok edersiniz.

İsmail Çelik hakkında 217 makale
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi (Chemistry)

1 yorum

Bir yanıt bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.


*