Katalog

IJ CERN'DE ANTİMADDE ÜRETÎLDİ Bilimin en büyük gizemlerinden biri çözülüyor CERN'de (European Organization for Nuclear Research) gerçekleştirilen ALPHA deneyinde antihidrojen atomları üretildi ve belirli bir yerde hapsedildi. Antihidrojenin ayrıntılı bir şekilde incelenmesinin yolunu açan bu çalışma, bilim insanlarının madde ve antimaddeyi karşılaştırmalarına da olanak sağlayacak. ile temasını kescr. ALPHA deneyi saniyenin orda biri kadar kısa bir süre antihidrojen atomlarının hapsolabileceğini ortaya koyuyor. Bu süre de antihidrojen atomlarını incelemek için yeterli. ALPHA deneyi sırasında yaratılan binlerce antiatomun içinden 38 tanesi kapana kıstmlarak incelenmeye alındı. kjırak içinde sabit ve nötr antimadde atomları bulunduğunu bilmek hem çok şaşırtıcı hem de çok heyecan verici" diye konuşan Aarhus Üniversitesi'nden Jeffirey Hangst, "Antimaddenin içinde ne gibi bir giz banndırdığını anlamamız için çok çalışmamız gerekiyor" diyor. CERN'deki antimadde programında son gelişmelerden biri olan ASACUSA deneyi, antihidrojen atomu ürctmek için yepyeni bir tekniği devreye sokuyor. Physical Review Letters isimli bilim dergisinde yakında yayımlanması beklenen makaledc Cusp adı verilen kapanda antihidrojenin başarı ile üretildiği bildiriliyor. Cusp, ışm üretiminde bir ön aşamadır. ASACUSA, yeterli yoğunluğa sahip ışınlarm incelcnebilecek kadar uzun yaşadığı noktaya erişinceye kadar bu tekniği geliştirmeyi planlıyor. Kaynak: Nature: TrappeJ antihydrojen CERN Courier. Kccping antihydrojen: tlıe ALPHA trap A t ntimadde bilimin en büyük gizemlcrinden biri. Madde ve onun karşıtı olan antimadde taşıdıkları zıt yiikler dışmda birbirinin aynısıdır. Bunlar karşıla^cıkları zaman birbirlerini yok edcrlcr. Big Bang denilcn Büyük Patlama sırasında madde ve antimaddenin aynı miktarda üretilmiş olduğu düşünülüyor. Ancak dünyamızın maddeden yapıldığın) biliyoruz. Bu durumda antimaddenin yok olmuş olması gerekiyor. Bilim insanları antimaddeye ne olduğunu anlamak için çeşitli yöntemlerden yararlanarak madde ve antimaddenin özellikleri arasındaki farkı keşfetmeye soyundu. Bu yöntemlerden biri, fiziğin en iyi bilinen sistemlerinden biri olan, hidrojen atomunu alıp karşıtı olan antihidrojen atomu ile karşılaştınnaktı. Hidrojen atomu bir proton ve bir elektrondan oluşurken, antihidrojen bir antiproton ve bir pozitrondan oluşur. Bu araştırmanın yürütülebilmesi için dünyadaki en uygun laboratuvar ise CERN'deki düşükenerji antiproton tesisidir. •DQĞA ANTİMADDEYE HUKMEDIYOR' "Hiç kimsenin anlamadığı bir şekilde doğa antimaddeye hükmediyor. Işte bu nedenle ALPHA cihazına ba ANTİMADDE BUGÜN PET TARAMALARINDA KULLANILIYOR CERN fizikçilerinden Alvarode Rujula ve Rolf Landua antimadde konusunda en sık sorulan soruları ŞÖyle yamtliyor. (Kaynak: http://press.web.cern.ch/livefromcern/antimatter/) Antimadde ne i$e yarar? Antimaddenin farklı kullanım alanlan vardır. Bunlann başında farklı hastalıkların teşhisinde kullanılan Pozitron Emisyon Tomografi (veya PET tarama) cihazı gclir. Daha başlangıç aşamasmda olduğumuz için gelecek 10 yıl içinde antimaddenin nerclcrde kullanılabileceği hakkında tahminde bulunmak çok zor. Antünaddeden silah üretilebilir mi? Silah üretmek için çok büyük miktarlarda antimadde gereklidir ve bunlann üretilmesi için milyonlarca yıl gcrckir. taşır. Ancak bir araya getirildiklerinde ortaya sıfır çıkar. Bunları ayırt etmenin cn iyi yolu nötron ile antinötronu yan yana koymak ve birbirlerini nasıl yok ettiklerini izlcmektir. Antifotonlar hakkında ne diyeceksiniz? Fotonların yükü sıfırdır ve içlerinde yük taşıyan başka nesneler yoktur. Dolayısıyla fotonu antifotondan ayırt etmek mümkün değildir. Fotonlar ve antifotonlar aynı şeydir. Başka bir deyişle bir foton kendinin antiparçacığıdır. Kütleçekimi antimaddeyi nasıl etkiler? Kütleçimi kuvveti nesneden gelen enerjiye bağlıdır. Hem madde, hem de antimadde pozitif enerjiye sahip olduğu için kütleçekimi ikisine de aynı şekilde etki eder. Antimaddeden vc maddeden yapılmıs iki nesne zemin üzerinde durur; antimaddeden yapılmıs olan havada uçmaz. Hızlandıncırun tek bir devrinde kaç tane antimadde üretilebilir? CERN'de her dcvirde (dakikada bir tane) 50 milyon antiproton üretilir. Bu da birkaç yüz antihidrojen atomu yapar. Bu rakam bazı hızlandırıcı çcşitlerinde 10 misli daha fazla olabilir. Çok fada bir ıniktar gibi görünse de gram bazında ifade cdildiğinde yılda gramın milyarda birine eşittir. Antimadde üretmenin maliyeti nedir? Son 10 yılda CERN'in ürctimini göz önünc alırsak (gramın yaklaşık milyarda biri) maliyet birkaç yüz milyon İsviçre Frankı civarındadır. AD*den yeni sonuçlar elde etmek ne kadar zaman alır? AD (Antiproton deseleratörantiproton hız kesici) ile ilgili deneylerin kurulumu 3 yılda tamamlandı. Şimdi deney için koşullar hazır. Antihidrojenin üretimini vc nasıl depolanacağını anlamak bir veya iki yılı bulabilir. Ancak o zaman atom vc antiatomun karşılaştırıldığı ilk çalışmalar yapılabilir. Bu da günümüzden iki veya üç yıl sonra gerçekleşebilir. *AD antipıvton üretir, bir araya toplar, soğutur, humı ke~ ser ve en sonunda dencyde kullanılmaya hazır hale getirir. Vakumduvan Ayna bobin Oktupol Yaktlama kutusundan antiprotonlar Aküdengelen pozitronlar ŞEKİL: (Nature): ALPHA cihazı içinde antihidrojen atomlarının üretildiği ve hapsolduğu bölge. Antimadde nasd depolanır? Antiparçacıklar ya negatif ya da pozitif elektrik yükü taşırlar. Dolayısıyla bunlar biziın "kapan" dcdiğimiz yerlerde saklanır. Bu kapanlar, elektrik ve manyetik alan açısından uygun bir yapılanmaya sahiptir. Kuşkusuz bunlann, madde parçacıkları ile çarpışmaması için iyi bir vakunı içinde saklanması gerekir. Antiatomlar elektriksel olarak nötr haldedir, ancak sahip oldukları manyetik özellikler yüzünden "manyetik şiseler" içinde saklanmaları gerekir. Antimadde neye benzer? •• • • Madde ve antimadde birbirinin aynısıdır. Bir ncsneye bakmak demek, nesneden gelen fotonları görmek anlamına gelir. Ne var ki fotonlar hem antimaddeden, hem de maddeden gelir. Eğer çok uzaklarda antimaddeden yapılmı; bir galaksi varsa, yalnızca ıjığına bakıp, maddeden mi yoksa antimaddeden mi yapılmış olduğunu ayırt edcmczsiniz. Çevrenizde antimadde olmadığından nasıl emin olursunuz? Eğer çevremiıde antimadde varolsaydı, çıkarttığı ışığı görebilirdik. Ama görcmiyoruz. Uzayda antimadde (antiyıldızlar veya antigalaksiler) olasılığına ilişkin bilim insanları Evren'in maddeden yapılmıs, olduğuna inanıyor. Ama bundan %100 emin değil. İşte bu nedenle CERN'de antimadde konusunda çalışmalar yapılıyor. Bir paıçacık ile antiparçaçık arasındaki tek fark taşıdığı yflk ise bir nötronu bir antinöoondan nasd ayırt edebibilirsiniz? Nötronlar kuarklardan yapılırken, antinötronlar antikuarklardan oluşur. Kuarklar ve antikuarklar birbirina zıt yükler ANTİHİDROJEN PROGRAMININ GEÇMIŞT Antihidrojen programının geçmişi çok eskilere dayanır. 1995 yılında dokuz adct antihidrojen atomu CERN'de yapay olarak üretilmişti. Daha sonra 2002 yılında ATHENA ve ATRAP adı verilen deneyler antihidrojenin büyük miktarlarda üretilmesinin mümkün olduğunu göstcrdi. ALPHA'dan alınan sonuçlar bu yolda atılmış en son adımdır. Antihidrojen atomları CERN'deki bir vakumda yaratılıyor. Ancak bu atomların çevresi normal madde ile kuşatılmıştır. Madde ve antimadde karşılaştıklaıı zaman birbirlerini yok ettiklcri için antihidrojenin ömrü yok kısadır. Ancak bunun uzatılabileceği düşünülüyor. Bunun için güçlü ve karmaşık manyetik alanlardan yararlanılır. Manyetik alanlar bunları hapsederek madde