Antimadde

Değerli dostlar,

Tatilde olduğum için uzun zamandır yazamıyordum. Bende yazmayı özlemişim. Bugün size antimadde hakkında yazı yazacağım.

Hepimiz madde dediğimiz elementlerden oluşuyoruz. Madde de atomlardan oluşuyor. Evrende bulunan tüm maddeler aynı yapıtaşlarına sahipler. Atom, içinde çekirdek, proton, nötron ve elektrondan oluşuyor. Bu parçacıkların bir de yükleri var. Proton “+” yüklü, elektron “-“ yüklü, nötron ise yüksüz durumdadır. Antimadde veya karşıt madde dediğimiz kavram ise, bu parçacıkların tam tersi yüklü olandır. Yani, proton “-“ yüklü, elektron “+” yüklüdür. Evrende şu ana kadar antimaddeye rastlanmamıştır. Bu olay hala gizemini korumaktadır. Büyük patlama sonrası madde ve antimadde oluştuğunu biliyoruz. Ancak, madde kalmışken, antimadde bulunamamıştır. Fizikçiler, bu olaya kalan maddenin simetri fazlası olan kısım olarak cevap vermektedirler.

Peki, evrende bulunamayan antimaddenin varlığından nasıl haberdarız? Bu sorunun cevabı matematikte gizlidir. Kuramsal fizikçiler, evreni açıklamak için matematikten faydalanmaktadır. İşin ilginci, matematik ile bulunan çoğu kavram, arkasından deneysel olarak tespit edilmektedir. Antimaddenin keşfi, 1928 yılında, 20. Yy ın en büyük fizikçilerinden olan Paul Dirac’ın öncü çalışmalarına kadar uzanmaktadır. O sıralarda Dirac, bir  zamanlar Newton’un, sonrasında Stephen Hawking’in oturduğu Lucas kürsüsünde oturmaktaydı.

Dirac, elektron için, yeni bir denklem geliştirmek için çalışırken, Einstein’ın meşhur E=mc² denkleminin tam anlamıyla doğru olmadığını tespit etti. Einstein’ın denklemi kısmen doğrudur. Doğrusu, E= ±mc² dir. Bu eksi işaretinin ortaya çıkış nedeni, belli bir terimin karekökünü almak zorunda oluşumuzdur. Bir terimin karekökünün alınması daima + veya – belirsizlik yaratır. Böylece, Dirac antimaddenin varolduğunu matematiksel olarak ispatlamış oldu. Bu, matematiksel öngörüden yalnızca birkaç yıl sonra Carl Anderson anti elektronu gerçekten keşfetti ve 1933 yılında Nobel ödülü aldı. Ayrıca, 1995 yılında CERN de 9 adet anti hidrojen atomu yaratıldı.

Antimadde, çok büyük bir enerji kaynağıdır. Bir elektron ile bir antielektronu karşılaştırdığımızda elde ettiğimiz enerji, 1,02 milyon elektron volt civarındadır. Ancak, antimadde üretimi çok yüksek bir maliyet gerektirir. Bugünkü, teknolojimizle 1 gram antimadde üretiminin maliyeti 62,5 trilyon USD dir. Şu an antimadde üretimi, 1 gramın milyarda biri ile on milyarda biri arasındadır. Şu ana kadar yaratılan tüm antimadde enerjiye dönüştürseydik, sadece 1 ampulü, birkaç dakika yakacak enerji elde edebilirdik.

İyi haftalar diliyorum,

Saygılarımla,

Ufuk Saygın

AQUA Danışmanlık