Kelimeyi duyduğunda antimadde Tipik bir film gibi görünüyor. Ancak, bu tamamen gerçek bir şeydir ve hatta onu vücudumuza yayarız. Antimadde, evrenin birçok yönünü, oluşumunu ve evrimini anlamamıza yardımcı olduğu için bilim için çok önemli hale geldi. Ek olarak, gerçekte meydana gelen birçok olguyu açıklar.
Karşımaddenin ne olduğunu ve neden bu kadar önemli olduğunu bilmek ister misiniz? Burada size her şeyi açıklıyoruz.
Antimadde nedir
Antimadde, yalnızca büyük fizikçilerin ve matematikçilerin deşifre edebileceği bir dile sahip muazzam denklemlerden birinden doğar. Bu denklemler yanlış olan bir şey gibi görünüyor ve normalde bu kadar çok denklemden sonra bazı hataların olması normaldir. Ancak, bu tamamen doğrudur ve antimadde gerçektir.
Antiparçacık olarak bilinen şeylerden oluşan bir maddedir. Bu parçacıklar bildiklerimizle aynıdır, ancak tamamen zıt elektrik yüküne sahiptir. Örneğin, yükü negatif olan bir elektronun antiparçacığı bir pozitrondur. Aynı bileşime sahip, ancak pozitif yüklü eşit bir unsurdur. Bu kadar basit ve onu daha karmaşık hale getirmek isteyen yanlıştır.
Bu partikül ve antiparçacık maddeler çiftlere ayrılır. İkisi çarpıştığında birbirlerini yok ederler ve tamamen ortadan kaybolurlar. Bu çarpışmanın sonucunda bir ışık parlaması oluşur. Nötrinolar gibi yükü olmayan parçacıkların kendilerinin kendi antiparçacığı olduğu düşünülür.
Bu parçacıkları Majorana adı altında düşünen bazı teoriler var ve karanlık madde parçacıklarının da Majorana parçacıkları olabileceği sonucu çıkıyor, yani kendilerinin aynı zamanda hem antiparçacığı hem de parçacığıdır.
Dirac denklemi
Tartıştığımız gibi, antimadde matematiksel çalışmalardan ve uzun fiziksel denklemlerden ortaya çıkar. Fizikçi Paul Dirac, tüm bunları 1930'da inceledi. En önemli fiziksel akımları bir arada birleştirmeye çalıştı: özel görelilik ve kuantum mekaniği. Tek bir teorik çerçevede birleşen bu iki akım, evrenin anlaşılmasına büyük ölçüde yardımcı olabilir.
Bugün bunu Dirac denklemi olarak biliyoruz. Bu oldukça basit bir denklemdir, ancak o sırada tüm bilim adamlarını alt etmişti. Denklem, imkansız görünen bir şeyi, negatif enerjili parçacıkları öngördü. Dirac'ın denklemleri, parçacıkların dinlenmekten daha düşük enerjiye sahip olabileceğini söyledi. Yani, kesinlikle hiçbir şey yapmadıklarında sahip olduklarından daha az enerjiye sahip olabilirler.. Bu ifade fizikçilerin anlaması daha zordu. Artık kendi başına bir şey yapmıyorsanız, hiçbir şey yapmadan sahip olduğunuzdan daha az enerjiye nasıl sahip olabilirsiniz?
Buradan parçacıkların negatif enerjiye sahip olduğunu bulmak mümkün oldu. Tüm bunlar, negatif enerjiye sahip ve fizik tarafından keşfedilmemiş bir parçacık denizinin olduğu gerçeğini tetikledi. Normal bir parçacık daha düşük bir enerji seviyesinden daha yüksek bir enerji seviyesine sıçradığında, geldiği daha düşük enerji seviyesinde bir boşluk bırakır. Şimdi, eğer parçacığın negatif bir yükü varsa, deliğin negatif yüklü bir deliği olabilir veya aynı olan pozitif bir yük, yani bir pozitron olabilir. Antiparçacık kavramı bu şekilde doğdu.
Antimadde nerede bulunur?
Tespit edilecek ilk antimadde parçacıkları, bir bulut odası kullanan kozmik ışınlardan gelenlerdi. Bu kameralar parçacıkları tespit etmek için kullanılır ve parçacıkların geçişinden sonra iyonize olan bir gaz yayarlar, böylece onların sahip oldukları yolu bilirsiniz. Bilim adamı Carl D. Anderson bir manyetik alan kullanabildi, böylece, Bir parçacık hazneden geçtiğinde, yol elektrik yükü için bükülür. Bu şekilde parçacığın bir tarafa ve karşıt parçacığın diğer tarafa gitmesi sağlandı.
Daha sonra, antiprotonlar ve antinötronlar keşfedildi ve o zamandan beri keşifler gittikçe arttı. Antimadde daha iyi biliniyor. Gezegenimiz sürekli olarak kozmik ışınların parçası olan antiparçacıklarla bombardımana tutulmaktadır. Bize en yakın olan, bizi etkileyen şeydir.
Vücudun bileşimi nedeniyle kendimizin antimadde yaydığımızı söyleyebiliriz. Örneğin potasyum -40 çürümesine bağlı olarak muz yersek, her 75 dakikada bir pozitron oluşturacak. Bu, vücudumuzda potasyum -40 bulursak, kendimiz bir antiparçacık kaynağı olacağımız anlamına gelir.
Ne için
Elbette, antimadde olduğunu bilmenin ne yararı olduğunu söyleyeceksiniz. Onun sayesinde tıp alanında pek çok gelişme kaydettik. Örneğin, Pozitron emisyon tomografisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu parçacıklar, insan vücudunun bazı görüntülerini yüksek çözünürlükte üretebilmek için kullanılır. Bu görüntüler, genişleyen bir tümörümüz olup olmadığını veya evrim derecesini bilmek için incelemelerde çok yararlıdır. Kanser tedavisi için antiprotonların kullanımı da araştırılmaktadır.
Gelecekte, antimadde enerji üretiminde umut verici bir unsur olarak hizmet edebilir. Madde ve antimadde yok olduğunda, ışık şeklinde iyi bir enerji formu bırakırlar. Tek başına bir gram antimadde, nükleer bombaya eşdeğer bir enerji açığa çıkarır. Bu tamamen harika.
Günümüzde antimaddenin enerji için sömürülmesiyle ilgili sorun, depolanmasıdır. Çözmekten çok uzak olduğumuz bir şey. Her gram antimadde 25.000 trilyon kilovat saat enerjiye ihtiyaç duyacaktır.
Ayrıca neden var olduğumuzu açıklamaya da hizmet eder. Başlangıçta göre büyük Patlama Teorisi, hem maddenin hem de antimaddenin kökenleri tam bir simetri örüntüsü aracılığıyla gerçekleşmiş olmalıdır. Öyle olsaydı, çoktan ortadan kaybolurduk. Bu nedenle, her antimadde için en az 1 tane daha madde parçacığı olması gerekir.
Umarım bu bilgiler antimadde hakkındaki şüphelerinizi netleştirmiştir.