CERN Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndan elde edilen verileri inceleyen bilim insanları ilk kez madde-antimadde geçişini keşfetti. Oxfordlu fizikçiler tarafından keşfedilen bu iki zıt parçacık arasındaki inanılmaz küçük ağırlık farkı; evrenin büyük patlamadan hemen sonra neden yok olmadığını açıklayabilir.
Antimadde, normal maddenin bir tür “karanlık ikizi“ gibi düşünebilir ve aslında iki zıt arasındaki tek gerçek fark, zıt yükte olmaları. Yani antimadde ve madde parçacığı bir araya gelirse, büyük bir enerjiyle birbirini yok eder.
Daha da kompleks düşünüldüğünde, fotonlar gibi bazı parçacıkların gerçekten kendi antiparçacıkları vardır. Aynı zamanda süperpozisyon nedeniyle aynı anda farklı konumlarda bulunabilir.(Schrödinger kedisi deneyi gibi) .Yani bu, parçacıklar gerçekten madde ve antimadde arasında salınım yapıyor diyebiliriz.
İşte artık bu elit kulübe tılsım mezonu da eklendi. Bu atomaltı parçacık normalde tılsım kuarkı ve yukarı kuarktan oluşurken, antimadde eşdeğeri de tılsım antikuarkı ve bir yukarı kuarktan oluşuyor. Normalde bu iki halin ayrıdır fakat
yeni yapılan bir araştırmada tılsım mezonlarının spontane olarak bu iki hal arasında geçiş yaptığı gösterildi.
https://videos.cern.ch/record/2771473
Kütle Farkı İnanılmaz Derecede Küçük
Olayın sırrı bu iki hal arasında çok küçük bir kütle farkı olmasından kaynaklanıyor. Bu son derece küçük farklılık ise sadece 0.00000000000000000000000000000000000001 gram.
Bu inanılmaz hassas ölçüm LHC’nin ikinci çalışmasından elde edilen verilerden ayıklandı. Oxford Üniversitesi’nden fizikçiler, LHC’deki proton-proton çarpışmalarında üretilen tılsım mezonlarını yani sadece birkaç mm ilerledikten sonra diğer parçacıklara bozunan parçacıkları tespit etti.
Araştırmacılar tılsım mezonlarının yaptığı menzili kıyaslayarak, yarılanma sürelerini kıyaslayarak kütle analizi yaptı. Böylece bu mikroskopik kütle farkından yola çıkarak madde anti-madde dönüşümünü hesaplanabiliyor. Kütledeki bu görünmez farkın evrene devasa etkileri olmuş olabilir. Parçacık fiziğindeki Standart Modele göre , Big Bang’de madde ve antimadde eşit miktarda üretildi fakat zamanla çarpışarak birbirini yok etti ve kozmosta büyük bir boşluk bıraktı. Belli ki, böyle olmadı ve her nasılsa madde baskın çıktı. Peki bu dengesizliğe neden olan nedir?
Yeni yapılan bu keşiften yola çıkarak kurulan bir diğer hipotez de, tılsım mezonu gibi parçacıkların maddeden antimaddeye dönmek yerine daha çok antimaddeden, maddeye dönüşmüş olabileceğidir. Belki de evrenin en büyük gizemlerinden birinin çözümüne giden kanıt bu temel ipucundan geçiyordu.
Araştırma Physical Review Letters, dergisinde yayınlandı ve arXiv ‘den online olarak ulaşılabilir.
Kaynaklar: Oxford University, CERN
https://newatlas.com/physics/charm-meson-particle-matter-antimatter/
