CERN’de RIKEN liderliğinde BASE (Baryon Antibaryon Simetri Deneyi ) platformunda yapılan CPT simetrisi (yük-parite-zaman tersinirliği simetrisi ) testinde proton’un antimadde eşi antiprotonlara ilişkin hassas ölçümler alındı. Nature dergisinde yayınlanan yazıda CERN’in anti-proton yavaşlatıcı kullanılarak anti-madde çalışmaları için düşük enerjili antiprotonlar elde edildi.
CPT değişmezliğinde deneyin teste tabi tutulmasında; sistemdeki C(yük) – antimadde ile madde arasındaki farkı ortaya koymak için, P(Denklik) 180 derecelik uzaydaki dönüş için ve T (zaman) test edilir. Üç temel özelliği tersinir fakat değişmezliği test edilir. Standart modelin merkez prensibine göre antimadde parçacıklar maddenin mükemmel aynı görüntüleri şeklinde olmak zorundadır. Sadece yük değişebilir.
Bu gerçekten önemli bir mevzu. Büyük patlamadan sonra hem antimadde, hem de madde oluşumuna imkan sağlasa da, mevcut evrenin neden antimaddeden oluşmadığını anlayabiliriz. CPT simetrisinde ihlaller varsa, madde ve antimaddenin farklı özellikleri olabilir. Örneğin antiprotonlar,protonlardan daha hızlı yarılanabilir diye düşünebiliriz, fakat biz yük-kütle oranlarını oldukça kesin limitler içinde aynı kaldığını gözlemledik,” diyor araştırmaya liderlik eden Stefan Ulmer.
Araştırmayı gerçekleştirmek için 1990’larda geliştirilen TRAP iştirakine benzer bir şema geliştirildi. Sonrasında Antiproton yavaşlatıcısından protonlar için karşıt gibi çalışan antiprotonlar ve negatif hidrojen iyonları elde ederek tek antiproton-hidrojen iyon çiftlerini manyetik Penning tuzağına alarak ultra düşük enerjilere yavaşlattılar. Sonrasında çiftlerin siklotron frekansını ölçerek,bilim insanlarına yük-kütle oranını tespit etmede yardımcı oldu. Böylece ne kadar benzerlik olduğu karşılaştırıldı. Toplamda 35 günlük periyotta yaklaşık 6500 çift ölçüldü.
“Sonuç olarak yük-kütle oranının trilyonda 69 kısım olarak özdeş olduğu görüldü. Bu sonuç önceki proton-antiproton çiftlerinin ölçümlerinden 4 kat daha yüksek enerji çözünürlüğe sahip olduğu görüldü. Ayrıca CPT değişmezliği ihlallerinin olabilirliğine ayrı bir bağlama sağlıyor.
Bu çalışmanın önceki zayıf denge prensibine etkileri bulunacaktır ki, bu fikir bütün parçacıkların aynı yönde yerçekiminden etkilendiğini gösterecektir. Araştırmacılar elde ettikleri veriler kullanarak, milyonda birde madde ve antimaddenin yerçekimine aynı şekilde uyum sağladığını hesapladılar.
BASE üyesi Christian Smorra’ya göre, “ Standart modelin ötesinde bir fiziğe inanmak için pek çok neden var. Karanlık madde ve tabiki madde-antimadde arasındaki dengesizlik buna dahil. Yapılan yüksek kesinlikteki çalışmalar sayesinde , geleceğin araştırmalarına ışık tutulacaktır,” diyor.
Araştırma Referansı : High-precision comparison of the antiproton-to-proton charge-to-mass ratio, Nature, DOI: 10.1038/nature14861
Kaynak : http://phys.org/news/2015-08-protons-antiprotons-true-mirror-images.html#jCp
