CERN’den bilim insanları, madde antimadde üzerinde yaptıkları bir deneyde, antimaddenin de aynı madde gibi yerçekimine karşı aynı tepkiyi gösterdiğini hassas bir şekilde ölçtü. Proton-antiproton üzerinde yapılan deney sayesinde ilk kez antiprotonun da yerçekimiyle madde gibi düştüğü gözlemlendi.
Madde ve antimadde özünde eş gibi gözükse de bir maddenin pozitif yüklü parçacığının, antiparçacığı negatif yüklüdür. Yükleri dışında her açıdan eş görünmektedirler. Buna rağmen, fiziğin en büyük gizemlerinden biri olan baryon asimetresine göre neden tüm evrende madde bolca bulunurken, çok az miktarda antimadde bulunduğu sorusuna cevap aranmaktadır. Doğal olarak; dünyanın dört bir yanından bilim insanları, bu iki parçacığın arasındaki farkı açıklamakta ve de bizim neden var olduğumuzu açıklamakta zorluk yaşamaktadır.
CERN’de bu arayışın bir parçası olarak; madde ve antimadde etkileşiminin kütleçekimiyle benzer mi olduğu yoksa antimaddenin kütleçekimine maddeden farklı bir reaksiyon göstererek, Einstein’ın zayıf denge prensibini ihlal edip etmediği araştırılıyor. CERN’ün antimadde fabrikasında yapılan 18 aylık çalışma meyvesini verdi. CERN- BASE işbirliği çok katı koşullar altında, antimaddenin kütleçekimine karşı maddeyle aynı şekilde tepki gösterdiği bulundu.
Doğada her element ışığı absorblar ve farklı dalga boylarında yayar. Maddelerin bu eşsiz parmak izine, emisyon spektrumu denir. Antimadde de maddenin zıttı olarak aynı spektrumda olması gerekiyordu ki bu ancak 2016’da CERN’den bilim insanları tarafından tespit edilebildi. Antihidrojenin, hidrojenle aynı spektrumda olduğu bulundu.
Aslen sonuç; Nature dergisinde yayınlanan makale farklı bir deneyden geliyor. Araştırmacılar bu fikri test etmek için, Penning tuzağı adı verilen elektromanyetik bir cihaz kullanılıyor. Bu cihazda antimadde sağa sola maddeye değmeden havada(aslen havasız ortamda) tutuluyor. Parçacıklar içeri bir kere girdi mi dairesel bir yörünge izliyor ve bilim insanları bu frekansı ölçerek, yük kütle oranını hesaplayabiliyor. Bu oran hem madde, hem de anti madde için aynı olmalıdır fakat küçük farklar yerçekimi etkileşimlerinden kaynaklanan varyasyonlardan kaynaklanabilir.
Nihayetinde araştırma ekibi madde ve anti-maddenin yerçekimine aynı şekilde tepki verdiğini keşfetti. Ayrıca en azından belirsizlik deneyinde parçacıkların yerçekimi ivmesinin% 97 olarak gerçekleştiği bulundu. Bu sonuç, önceki deneylere göre 4 kat daha bir ölçüm sunmaktadır.
Buna rağmen, elde edilen sonuçlar yeni fizik için halen bir miktar boşluk bırakmaktadır. Diğer deneylerde antimadde etkileşimleri yerçekimiyle doğrudan test edilmişti ki, bu daha basit bir yaklaşımdı. Eğer araştırmacılar, mevcut deneyde farklı sonuçlar bulursa, bu Standart Modelin ötesine geçmek için bir fırsat olabilir.
Araştırma Nature‘da yayınlandı .
Kaynak:
https://www.eurekalert.org/news-releases/939319
