Anti-maddə nədir?

0

Anti-maddə sadə dildə desək, normal maddənin əksidir. Daha da dəqiqləşdirsək, anti-maddənin atom altı zərrəcikləri normal maddəyə görə zidd xüsusiyyətlər daşımaqdadır. Bu atom altı zərrəciklərin elektrik yükləri normal maddənin atom altı zərrəciklərinin elektrik yüklərinin tam əksidir. Anti-maddə Böyük Partlayışdan sonra normal maddə ilə birlikdə meydana gəlmişdir, lakin səbəbinin nə olduğunu elm adamları tam bilməsələr də, kainatda olduqca nadirdir. Anti-maddənin nə olduğunu anlamaq üçün ilk olaraq normal maddəni yaxşı anlamaq lazımdır. Normal maddə kimyəvi elementlərin bütün xüsusiyyətlərini daşıyan ən kiçik quruluş parçacıqdan yəni, atomlardan ibarətdir. Hər element atomunun müəyyən sayda protonu vardır. Nümunə üçün hidrogenin 1 protonu vardır, heliumun isə 2. Atomlar olduqca kompleks bir quruluşa malikdir. Atomların bilinən tərkibi protonlar, neytronlar və elektronlardır.

Antizərrəciklər

Bunlara qarşı maddə ya da anti-maddə deyirik. Məsələn mənfi (-) yüklü elektronun anti-maddə qarşılığı + yüklü pozitron, müsbət (+) yüklü protonun anti-maddə qarşılığı – yüklü anti-proton və s. Maddə ilə anti-maddə, yəni bir zərrəciklə öz anti-zərrəciyi toqquşduqda bir-birlərini yox edərək (annihilyasiya) enerji yaradırlar.
13,7 milyard il əvvəl kainatı ortaya çıxaran Böyük Partlayışda bərabər miqdarda ortaya çıxan maddə ilə anti-maddə bir-birlərini yox edərkən bəzi Kvant mexaniki xüsusiyyətlər səbəbi ilə maddənin çox kiçik bir hissəsi yox olmaqdan xilas olmuş və kainatda görə bildiyimiz hər şey (ulduzlar, qalaktikalar, planetlər və üzərlərindəki canlılar) bu kiçik maddə çoxluğunun məhsuludur. (Multikainat nəzəriyyəsinə görə, maddə və anti-maddə bu şəkildə yox olmamış, müxtəlif kainatlara paylanmışdır)

Daha sadə dildə desək, atomun tam ürəyində, nüvə olaraq adlandırılan yerdə, müsbət yüklü protonlar və yüksüz neytronlar var. Mənfi yüklü elektronlar isə bu nüvənin ətrafında orbitlərdə hərəkət edir. Anti-maddənin isə bu vəziyyəti bir az daha fərqlidir. Elektrik yükləri normal maddənin tam əksidir. Anti-elektronlar (pozitronlar) eynilə elektronlar kimi davranır, lakin müsbət yüklüdür. Anti-protonlar da artıq  təxmin edə biləcəyiniz kimi mənfi yüklü protonlardır. Anti-maddənin zərrəcikləri (anti-zərrəciklər olaraq adlandırılırlar) CERN-dəki Böyük Adron Kollayderində əldə edilmiş və analiz edilmişdir. CERN-dəki işi başladan NASA-ya görə, “anti-maddə anti-qravitasiya mənasını vermir. Hələ təcrübi olaraq sübuta yetirilməmiş olsa da, tədqiqatçıların nəzəriyyəsinə görə, anti-maddə də normal maddə kimi cazibə qüvvəsinə malikdir.”

Anti-maddə haradadır?

Anti-maddə zərrəcikləri ultra-yüksək sürətli kollayderlərdə (sürətləndirici) əldə edilmişdir. Böyük Partlayışdan dəqiqələr sonra yalnız enerji vardı. Kainatın soyuyub genişlənməsində isə maddə və anti-maddə zərrəcikləri bərabər nisbətdə meydana gəlmişdir. Bəs niyə normal maddə anti-maddədən daha çox yayılıb? Bir nəzəriyyəyə görə, kainatın başlanğıcında normal maddə anti-maddədən daha çox meydana gəlmişdir. Bu səbəbdən, bərabərliyin yoxa çıxmasından sonra normal maddədən ulduzlar, qalaktikalar yaranarkən anti-maddə tükənmişdir. Əlavə olaraq, anti-maddə və maddə qarşılıqlı təsirə girdikdə ortaya yüksək miqdarda enerji çıxdığı məlumdur. Bu qarşılıqlı təsirin irəlidə kosmik gəmilərin yanacaqlarında və silahlarda istifadə edilməsi nəzərdə tutulur.

Bizim kainatda və digərlərində maddə üstünlük təşkil edir. Digər kainatlarda da anti-maddə üstünlük təşkil edir. Son kəşflər nəzəri fizikləri bu nəzəriyyə üzərində fokuslandırmışdır. Ortada olan əngəl digər kainatları müşahidə edə bilməyimizdir. Amma elm nəhəng addımlarla irəliləyir, izləyək, görək. Ancaq kainatdakı böyük strukturların (qalaktikalar və qalaktika çoxluqları) hərəkətləriylə və kainatın quruluşuyla əlaqədar olaraq edilən həssas müşahidələr Standart Modeldə sadalanan zərrəciklərin xaricində və müşahidə edilməmiş və xüsusiyyətləri bilinməyən bir sıra zərrəciklər olduğunu göstərir ki, bunlar “qaranlıq maddə” olaraq adlandırılır. Anti-maddə ilə qaranlıq maddəni eyni şey kimi düşünmək tez-tez yol verilən bir səhv olduğu üçün bu fərqi yaxşı anlamaq lazımdır. Xülasə, anti-maddə maddə zərrəciklərinin tərs elektrik yükü daşıyan antiləri, “qaranlıq maddə” isə hələ varlıqları təcrübə ya da müşahidələrlə təyin oluna bilməmiş, ancaq cazibə təsiriylə varlıqlarını bilavasitə göstərən maddə olaraq təyin olunur. Anti-maddə yuxarıda açıqlanan xüsusiyyəti (maddə ilə anti-maddənin toqquşması zamanı bir-birlərini yox etmələri) səbəbiylə görünən kainatda təbii, sərbəst halda mövcud deyil (yenə də bəzi nəzəriyyəçilər kainatın bir bucağında varlığını qoruya bilmiş anti-maddə topluluqları ola biləcəyini fərz edirlər). Amma yüksək enerjili toqquşma təcrübələrində ya da maddə zərrəciklərinin təbii parçalanma müddətində ortaya çıxıb saniyənin çox kiçik hissələrində var ola bilirlər. Alimlər xüsusi təcrübə şərtlərində və milyardlarla dollar dəyərində zərrəcik detektorları və superkeçirici maqnitlərdən istifadə etməklə bunları yox olmaqdan xilas edərək xüsusi şəraitdə qoruya bilir və bunlarla yüksək enerjili toqquşma təcrübələri reallaşdırırlar.

  • Böyük Partlayış əsnasında bərabər miqdarda maddə / anti-maddə meydana gəlmişdir, ancaq kainatda heç yoxdur. Bu balanssızlıq hələ də bir sirrdir.
  • Anti-maddə haqqında ilk fikirlər 1928-ci ildə fizik Pol Dirak (Pol Dirak) tərəfindən irəli sürüldü. 1932-ci ildə Karl Anderson (Carl Anderson) pozitronları (anti-elektron) kəşf etdiyi zaman bu fikirləri sübut etmiş oldu.
  • İlk anti-hidrogen atomları 1995-ci ildə CERN-də alındı.
  • Anti-maddə istehsalı olduqca səmərəsiz bir əməliyyatdır. Verdiyindən daha çox enerji istehlak edir. Xərclədiyi enerjinin təxmini olaraq yalnız 0,0000000001-lik qisimi geri dönür.
  • Bu ana qədər CERN-də alınmış bütün anti-maddə maddə ilə toqquşdurulsaydı, ortaya çıxacaq enerji yalnız bir lampanı bir neçə dəqiqə yandırmağa yetəcəkdi.
  • Bir milliqram anti-maddəni yaratmaq 100 milyard dollar tələb edir. Bir qram anti-maddə ilə Xrosimaya atılan bombanın enerjisinin iki qatı əldə edilə bilər.
  • NASA su anti-maddəsi ilə işləyən kosmos vasitələri inşa etmək üçün çalışır. Əgər müvəffəqiyyətli olsalar, bu kosmonavtların 180 gündə Marsa çatmasına imkan verəcək.

 

Ehtimal və Nobel mükafatı

Anti-maddə fikri ilk olaraq 1928-ci ildə ingilis fizik Paul Dirak tərəfindən ortaya atılmışdır. New Scientist jurnalına görə, Paul Dirak Nyutondan (Isaac Newton) bəri gəlmiş keçmiş ən böyük ingilis nəzəriyyəçisidir. Dirak Eynşteynin (A.Einstein) işığın kainatdakı ən sürətli hərəkət edən hissəcik olduğunu söyləyən xüsusi Nisbilik nəzəriyyəsini və bir atomun içərisində nələr olduğunu izah edən Kvant mexanikasını bir araya gətirmişdir. Dirak bu iki tənlikdən müsbət və mənfi yüklü elektronları araşdıraraq bir tənlik yaratmışdır. Dirak bu tənliyi paylaşıb-paylaşmamaq mövzusunda tərəddüd etdikdən sonra, nəhayət, tapıntılarına sahib çıxmış və kainatdakı hər bir zərrəciyin bir güzgü görüntüsü olduğu fikri ilə ortaya çıxmışdır. Amerikalı fizik Karl Anderson da pozitronları 1932-ci ildə təcrübi olaraq kəşf etmişdir. Dirak fizika sahəsində Nobel mükafatını 1933-cü ildə alarkən, Anderson bu mükafatı 1936-cı ildə almışdır.

Mənbə:

http://www.livescience.com/32387-what-is-antimatter.html

https://bilimfili.com/antimadde-nedir/

https://yasilelm.com/nezeriyyeler/kvant/antimadd%C9%99.html

Redaktə etdi: Fatimə Əliyeva

CAVAB YAZ

Zəhmət olmasa şərhinizi daxil edin!
Zəhmət olmasa adınızı buraya daxil edin