Karşıtmadde Dünyası Karşı-parçacıkların varlığı, kuantum mekaniği

Karşıtmadde Dünyası
Karşı-parçacıkların varlığı, kuantum mekaniği ile özel görelilik
kuramının ilkelerinin doğrudan matematiksel bir sonucu olarak öngörüldü. 1928'de
Cambridge’den kuramsal fizikçi Paul Adriyan Mourice Dirac(1902-1984), bu iki fikir
kümesini birleştirdi. Dirac Denkleminin iki çözümü vardı. Bir çözüm,elektronun
davranışlarını tanımlıyordu. Diğer çözüm ise pozitif elektrikle yüklü bir parçacığı işaret
ediyordu. Matematiksel olarak bu durum, basit bir işlemle açıklanabilirdi. Kare kök dört
kaçtır sorusunun iki yanıtı olduğunu bilirsiniz: Eksi 2 ya da artı 2. Dirac, kuramına
bilinmeyen bir parçacık sokmak istemediği için,başlangıçta o zaman için bilinen tek artı yüklü
parçacık olan protonla özdeşleştirdi. Ancak, kısa süre içinde bu pozitif parçacığın elektrondan
iki bin kat daha ağır olan proton olamayacağını, doğanın artı yüklü elektronlar içermesi
gerektiğini tahmin etti. Dirac'ta deha belirtileri sık sık ortaya çıkardı.yine de "denklemim
benden akıllı çıktı" demekten kendini alamamıştı.Çünkü "akıllı denklemin düşü" 1932'de
gerçek oldu. Pozitronun “Gözlenmesi”
Carl Anderson(1905-1991) 1932 yılında (aynı yıl Chadwick de nötronu keşfetmişti)
pozitronu keşfetti. Anderson o zaman genç bir Cal Tech fizikçisiydi. Genç dediysem, atomaltı
parçacıkları saptamak ve fotoğraflamak için bir “ Sis Odası” yapacak parlaklıkta bir gençten
söz ediyorum.Bu keşfinden dolayı da 1936 yılında Nobel Ödülü’nü aldı. Anderson keşfini, sis
odasındaki elektron gibi davranan, ama pozitif yüklü parçacıkların davranışını incelerken
yaptı. Pozitif ve negatif yükleri ayırt etmek için onları bir manyetik alan içinde izlemek
yeterliydi. Anderson, deneyiyle elektron gibi davranan bazı parçacıkları pozitif yüklü
olduğunu manyetik alandaki izlerinden anladı.
Karşı-proton da 1955’te Owen Chamberlain (d.1920) ve Emilio Gino Segrè (1905-1989),
Clyde Wiegand ve Tom Ypsilantis ile birlikte Berkeley’de keşfedildi.
Bütün parçacıklar (yada maddeler) için, benzer antiparçacıklar (yada antimaddeler) vardır.
Parçacık ve antiparçacıklar işaretleri dışında tamamen benzerdirler. Örneğin bir proton
elektriksel olarak pozitif, ancak antiproton elektriksel olarak negatifdir. Her ikiside aynı
kütleye sahip olduklarından, kütleçekiminden benzer şekilde etkileşirler.
Bir parçacık ve antiparçacık karşılaştıklarında yok olurlar ve foton, Z bozon yada glüonlar
gibi yüksüz kuvvet taşıyıcıları ortaya çıkarırlar.
Bir antimadde parçacık, uygun parçacık sembolünün üstüne bir çizgi çizilerek sembolize
edilir. Örneğin, proton (P), P+ şeklinde yazılıp, p-çizgi olarak okunan bir antiparçacığa
sahiptir. Bir protonun antiparçacığı antiproton, bir elektronun(e-) antiparçacığı ise pozitron
(e+) olarak adlandırılır.
Buradaki ilginç soru ise şudur:
Bir madde ve antiparçacığı tamamen eş ancak zıt işaretlilerdir. Öyleyse neden evrende
antimaddeden daha fazla madde vardır?
Fizikçiler hala bu bilmeceyi çözmeye çalışıyorlar.