CERN deneyi antimaddenin yere düşmediğini ortaya koyuyor - Fizik Dünyası

Antimadde "düşmez", bunun yerine Dünya'nın çekim kuvvetine normal maddeyle aynı şekilde tepki verir. Bu, üzerinde çalışan fizikçilerin vardığı sonuçtur. ALFA-g Serbest düşen antimadde atomlarının ilk doğrudan gözlemini yapan CERN'deki deney.

Deney, görünür evrende antimaddeden çok daha fazla maddenin bulunması gerçeğinden bir şekilde yerçekimine tepkilerindeki farklılığın sorumlu olduğu fikrini ortadan kaldırmaya yardımcı oluyor. Bununla birlikte ölçüm, antimadde ve maddenin yerçekimine biraz farklı tepki vermesi ihtimalini hala açık bırakıyor, ancak pek olası değil.

Antimadde ilk kez 1928'de tahmin edildi ve dört yıl sonra ilk antimadde parçacıkları (anti-elektronlar veya pozitronlar) laboratuvarda gözlemlendi. Antimadde parçacıkları maddedeki benzerleriyle aynı görünüyor ancak yükleri, pariteleri ve zamanları ters. Şu ana kadar antipartiküller üzerinde yapılan çalışmalar, antipartiküllerin benzerleriyle aynı kütleye sahip olduklarını ve yerçekimine aynı şekilde tepki verdiklerini ortaya koyuyor.

Gözden uzaklaştırıldı

Bu benzerlik, Büyük Patlama sırasında maddeyle aynı miktarda antimaddenin de üretilmiş olması gerektiğini akla getiriyor. Bu, antimaddeden çok daha fazla madde içeriyor gibi görünen görünür evren hakkında bildiklerimizle çelişiyor. Sonuç olarak fizikçiler, antimaddenin maddeden farklı olduğunu gösteren incelikli yollar arıyorlar çünkü bu tür farklılıkların bulunması, maddenin neden antimaddeye üstün geldiğini açıklamaya yardımcı olabilir.

Yer çekiminin antimadde üzerindeki etkisinin dolaylı ölçümleri, hem maddenin hem de antimaddenin yerçekimine aynı şekilde tepki verdiğini göstermektedir. Ancak antimaddeyle çalışmanın zorlukları, antimaddenin Dünya'nın yerçekimine serbestçe düşmesinin doğrudan gözleminin yapılmadığı anlamına geliyordu.

Antimadde laboratuvarda üretilebilirken, deney düzeneğinde maddeyle temas ettiğinde yok olacaktır. Bu nedenle bir deney yapmaya yetecek kadar antimadde biriktirmeye çok dikkat edilmelidir. Geçtiğimiz on yılda, CERN'deki ALPHA ekibi, yok oluşu en aza indirmek için antimaddenin yüksek vakum altında manyetik olarak hapsedilmesini mükemmelleştirdi. Şimdi, ALPHA-g adı verilen uzun silindirik bir vakum odası içinde, antimaddenin aşağıya mı yoksa yukarıya mı düştüğünü gözlemlemelerine olanak tanıyan bir tuzak oluşturdular.

Deneyleri, odanın her biri bir antiproton ve bir pozitron içeren antihidrojen atomlarıyla doldurulmasını içeriyor. Pozitronlar radyoaktif bir kaynaktan toplanır ve antiprotonlar, protonların katı bir hedefe ateşlenmesiyle oluşturulur. Her iki antiparçacık türü de çok dikkatli bir şekilde yavaşlatılır ve daha sonra antihidrojen oluşturmak için birleştirilir.

Tuzaktan kaçış

ALPHA-g deneyi antihidrojenin silindirin merkezinde manyetik olarak tutulmasıyla başlıyor. Daha sonra yakalama alanı kapatılır, böylece antiatomlar tuzaktan kaçmaya başlar. Bu kaçışlar odanın duvarlarına çarpıyor ve burada yok olma, sintilasyon detektöründe bir ışık parlaması yaratıyor. Ekip, yok oluşların yaklaşık %80'ini tuzağın merkezinin altında gözlemledi; bu, antiatomların tuzaktan serbest bırakıldığında yerçekiminin etkisi altına girdiğini öne sürdü. Bu, deneyin bir düzineden fazla tekrarlanmasıyla doğrulandı. ALPHA-g sözcüsü, ekibin antiatomların %100'ünün aşağı doğru hareket ettiğini gözlemlemediğini çünkü parçacıkların termal hareketinin bazılarını yukarı doğru gönderdiğini ve tekrar geri düşmeden yok olduklarını açıkladı. Jeffrey HangstDanimarka'nın Aarhus Üniversitesi'nde görev yapan Dr. Hangst anlattı Fizik dünyası deneyin tutarlılığı antihidrojenin düşmesiyle alakalıdır.

ALPHA antimaddeye ağırlık veriyor

Ancak ALPHA-g, antiatomların Dünya'nın yerçekimine bağlı olarak normal maddenin yaşadığı ivmenin yaklaşık 0.75'i kadar bir ivme yaşadığını buldu. Bu ölçümün istatistiksel önemi düşük olsa da, fizikçilerin yakında madde ve antimadde arasında Standart Model'in ötesinde yeni fiziğe işaret edebilecek bir fark keşfedebilecekleri konusunda ümit verici bir umut sunuyor.

Graham Sahili İngiltere'nin Swansea Üniversitesi'nden anlatıyor Fizik dünyası ALPHA-g sonucunun, antimaddenin Dünya'nın çekim alanında maddeden farklı tepki verdiğinin kanıtı olarak yorumlanmaması gerektiğini söyledi.

Shore şöyle açıklıyor: "[Bir tutarsızlığın] herhangi bir ölçümü son derece beklenmedik olurdu ve muhtemelen yeni bir tür yerçekimsel kuvvet kuvvetine, belki de bir gravifotona işaret edebilirdi, ancak bunun madde üzerindeki hassas yerçekimsel deneylerden nasıl gizli kaldığını anlamak zor." diye açıklıyor Shore. ALPHA-g deneyinde yer almayan.

Ancak deneyden daha fazla veri beklemek zorunda kalacağız çünkü ALPHA-g söküldü ve CERN'deki yerine bir spektroskopi deneyi yerleştirildi. Hangst ve meslektaşları şu anda ALPHA-g'deki bir mıknatısta bilinen bir tasarım kusurunu düzeltiyor ve deneyin performansını artırmak için antihidrojen atomlarını lazerle nasıl soğutabilecekleri üzerinde çalışıyorlar.

Araştırma şu şekilde açıklanmaktadır: Tabiat.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/antimatter-does-not-fall-up-cern-experiment-reveals/