Laboratuvarlarda: "Altın"dan "Anti Madde" Elde Ediliyor

Fizikçi Hui Chen: "Short-pulse lazer(kısa darbeli lazer) kullanarak, büyük miktarlarda "pozitron" elde ettiğimizi gösterdik" dedi.

Bir raptiye başı büyüklüğünde altın örneğinin içine lazer ateşlendiğinde aniden, 100 milyardan fazla anti madde taneciği ortaya çıkar. "Pozitron" olarak da bilinen anti madde, koni şeklindeki plazma olan "jet"in içindeki hedefe fırlatılır.

Küçük bir labaratuvarda, büyük miktarlardaki "pozitron" oluşturma çalışmaları; gama ışın patlamaları, karadelikler gibi çeşitli olağanüstü astrofizik olaylarının temelindeki fiziğe ve anti-madde ile ilişkili birçok yeni araştırmaya kapı açar. "Anti-madde" araştıması; aynı zamanda evrenin başlangıcı olan Big Bang den sonra, niçin anti-maddeden daha fazla miktarda  maddenin kaldığını açıklayabilir. Deneyin başındaki Livermore araştırmacısı, Hui Chen, şunları söyledi:

"Biz, bir lazer deneyinde diğer araştırmacıların şimdiye kadar ölçtüklerinden çok daha fazla miktarda 'anti-madde' saptadık. Bir short-pulse lazer(kısa darbeli lazer) kullanarak, büyük miktarlarda 'pozitron' elde ettiğimizi gösterdik."

Chen ve meslektaşları, bir milimetre kalınlığında altın hedefe ışın göndermek için kısa, ultra şiddetli bir lazer kullandılar. Bilgisayar kodlarını kullanarak deney modelleyen kişi olan Scott Wilks, şunu belirtti:

"Daha önce, biz kağıt inceliğinde hedefler kullanarak, pozitron yapmaya yoğunlaştık. Fakat son simülasyonlar, milimetre kalınlığındaki altının, çok daha fazla pozitron üretebileceğini gösterdi . Onlardan çok miktarda gördüğümüzde, oldukça heyecanlandık."

Bu deneyde lazer, altın hedefine doğru yönlendirilmiş elektronları, iyonize eder ve hızlandırır. Bu yola girmiş elektronlar, "pozitron" oluşturmak için katalizör görevi yapan "altın atom çekirdeği"yle etkileşime girerler. Elektronlar, madde ve anti maddeye ayrışan "saf enerji paketleri" saçarlar.  Bu deney, Einstein'ın madde ve enerji ile ilgili ünlü denkleminin öngörülerine  uygun ilerlemektedir. Uzay ve zamanda enerjinin yoğunlaşmasıyla lazer, şimdiye kadar hiçbir laboratuarda oluşturulamamış hız ve yoğunlukta ve "pozitronlar" üretir.

Chen ile birlikte çalışan  "Livermore"un önde gelen fizikçisi Peter Beiersdorfer, şöyle dedi:

"Elde ettiğimiz bu kadar fazla anti-madde sayesinde, maddenin gerçekte anti-maddeye benzeyip benzemediği konusunda daha detaylı çalışabiliriz. Ve belki de evrende, neden normal 'madde'yi, 'anti-madde'den fazla gördüğümüzü anlamak için daha çok delil elde edebiliriz."

"Anti-madde" tanecikleri, normal "madde"yle temas ettiklerinde neredeyse anında yok olurlar ve gama ışınları olarak "saf enerji"ye çevrilirler. Başka uzayların muhtemelen tamamının, anti-maddeden oluşmasına rağmen, gözlenebilir evrenin neredeyse tamamının maddeden oluştuğu konusunda önemli bir görüş vardır. Evrenin çok erken dönemlerinde, "madde" ve "anti madde"nin dengede olduğu düşünülüyordu. Fakat bir asimetriden dolayı "anti-madde", parçalandı veya yok edildi. Bugün çok az miktarda "anti-madde" görülüyor.

"Anti-madde"nin, lazer üretimi, tamamen de yeni değildir. Petawatt denilen Nova lazer, kullanımdan kalkmadan 10 yıl önce, Livermore araştırmacıları 100 kadar anti-madde taneciği saptadılar. Ancak daha iyi hedef ve daha duyarlı detektörle, bu yıl ki deneyde, doğrudan 1 milyondan fazla tanecik saptandı. Bu örnekten yola çıkarak bilim adamları, toplamda 100 milyar civarı "pozitron" üretildiği sonucuna vardılar.

Yok olana kadar, "pozitronlar"(anti-elektronlar), daha çok elektronlara benzer şekilde (karşı yüklü) davranırlar. Chen ve meslektaşları, onları bu şekilde saptadılar. Onlar normal bir elektron dedektörü aldılar ve tanecik saptamak için, onu karşı polariteyle donattılar. Beiersdorfer: 

"Yeni bir çağa girdik. Onu aramaktaydık, ancak o bizi tam on ikiden vurdu. Biz anti madde araştırmalarını ilerletmek, ucuz "anti-madde" üretebilmek için, lazerlerin kullanıldığı bir merkez öngörüyoruz" dedi.

Güncelleme: 01/04/2009
Kaynak: "Billions Of Particles Of Anti-matter Created In Laboratory", sciencedaily, Çev. Aysel Kargıoğlu, yaklasansaat.com, 18/11/2008.