Antimadde - Karşıt Madde Nedir?

Bu parçacıkların elektrik yükü normal maddede bulunan parçacıkların tam ters ikizidir. Antimadde Büyük Patlamadan hemen sonra normal madde ile birlikte oluşmuştur, ama günümüzde antimadde çok az bulunmaktadır bilim insanları bunun nedeni hakkında kesin bir bilgiye sahip değildir.

Antimaddeyi daha iyi anlamak için madde hakkında daha çok şey bilmek gerekir. Madde atomlardan oluşur, bunlar hidrojen, helyum yada oksijen gibi kimyasal elementlerin temel birimleridir. Her bir elementin belirli sayıda atomu vardır: Hidrojenin bir atomu vardır, helyumun iki atomu ve bu şekilde devam eder.

Bir atomun evreni çok karmaşıktır, egzotik parçacıkların dönme ve "tat" özelliklerini de düşünürsek fizikçilerin bilgisi ve anlayışı henüz başlangıç seviyesinde sayılabilir. Fakat temel perspektiften bakarsak atom, elektron, proton ve nötron olarak bilinen parçacıklara sahiptir.

Antiparçacıklar - Karşıt Parçacıklar

Atomun merkezine bir anlamda kalbine atom çekirdeği denir, atom çekirdeği protonlar (pozitif elektrik yükü vardır) ve nötronlardan (nötr elektrik yükü vardır) oluşur. Genellikle negatif elektrik yükü olan elektronlar atom çekirdeğinin etrafında yörüngeye girmiş halde bulunurlar. Bu yörünge elektronların hareketliliğine göre (yani ne kadar enerjisi olduğuna göre) değişir.

Antimaddede elektrik yükleri maddeye göre görece olarak tam tersine dönmüştür, NASA'ya göre anti-elektron (pozitron denir) elektron gibi davranır ama pozitif elektrik yükü vardır. Antiproton, isminden de anlaşılacağı gibi negatif yüklü protonlar dır.

Antimadde parçacıkları ( antiparçacıklar yada karşıt parçacıklar olarak isimlendirilir ) CERN'de bulunanBüyük Hadron Çarpıştırıcısı ( Large Hadron Collider ) gibi büyük parçacık hızlandırıcılarda yaratılmış ve incelenmiştir. NASA'nın dediğine göre antimadde antiçekim değildir. Deneysel olarak onaylanmasa da antimadde normal maddenin çekim etkisiyle aynı şekilde davranacağı tahmin edilmektedir.

Nerede bu antimadde?

Antimadde parçacıkları aşırı yüksek hızda çarpışmalar sonucu oluşur. Büyük Patlamadan hemen sonra sadece enerji vardı. Evren soğuyup genişlemeye başladığında, hem antimadde hemde madde parçacıkları eşit oranda oluşmuştur. Bu gün evrenin neden normal madde tarafından kaplı olduğuysa bilim insanlarının henüz cevap bulamadığı bir soru işaretidir.

Bir teoriye göre başlangıçta normal madde antimaddeden daha fazla oluştuğunu önermektedir, yani her iki madde bir araya gelince yok olsa da geriye yıldızları ve galaksileri ve bizleri oluşturmaya yetecek kadar normal madde kalmıştır.

Keşif ve Nobel Ödülü

Antimadde ilk defa 1928 yılında İngiliz fizikçi Paul Dirac tarafından ön görülmüştür, New Scientist dergisi Paul Dirac için, Isaac Newton'dan sonra en büyük İngiliz teorisyeni olduğunu söylemektedir.

Paul Dirac, Einstein'ın özel görelilik teorisi ya da İzafiyet teorisi denklemiyle (özel görelilik teorisine göre ışık evrendeki en hızlı şeydir) kuantum mekaniği (kuantum mekanik atomun içinde neler olduğunu inceler) birleştirmiştir. Paul Dirac'ın keşfettiği denklem hem pozitif hem de negatif yüklü elektronlarla çalışmaktadır.

Paul Dirac ilk başta bulgularını paylaşma konusunda çekimser davranmış olsa da, sonunda bulgularını kabullenmiş ve evrendeki her parçacığın karşıt ikizi olduğunu söylemiştir. Amerikalı fizikçi Carl D. Anderson 1932 yılında pozitronu keşfetmiştir. Dirac 1933 yılında Nobel Ödülü almıştır. Anderson ise 1936 yılında Nobel Ödülünü almıştır.

Antimadde ve uzay gemileri?

Antimadde parçacıkları normal madde parçacıklarıyla etkileşime girdiğinde bir birlerini yok eder ve ortaya enerji çıkarırlar. Bulgular mühendislerin enerjisini antimaddeden alan uzay gemileri yaparak evreni daha verimli yollarla keşfedilebileceği gibi spekülasyonlar ortaya atmalarına neden olmuştur.

NASA bu fikre ihtiyatlı yaklaşıyor: Bir miligram antimadde yaratmak ortalama 100 milyar dolara mal oluyor. Araştırmalarda çok daha düşük oranda antimadde elde edilirken NASA'nın belirttiği miktar uygulama haline dönüşmesi için gerekli olan en düşük miktar. NASA'ya göre tutarlı kurumsal uygulamalar yapılması için bu oranın 10,000 faktör düşmesi gerekiyor. Enerji üretimiyse başka bir sorun : Antimadde yaratmak için gerekli olan enerji antimaddeden elde edilecek enerjiden daha fazla.

Fakat NASA ve diğer araştırma grupları henüz bu fikirden vazgeçmiş değil ve teknolojiyi daha iyi hale getirmek için çalışıyorlar. 2012 yılında Tauri Grubundan bir yetkili space.com'a 40-60 yıl içinde antimaddedin enerji üretimi için kullanılabileceğini söylemiştir.

Antimaddenin yada normal maddenin nasıl oluştuğu ve yaşadığımız evrende neden maddenin daha fazla bulunduğu sorusu halen araştırılmaktadır.

Kaynaklar
http://www.bilimnedir.com/bilim-nedir/antimadde-karsit-madde-nedir
http://www.livescience.com/32387-what-is-antimatter.html