Evren, atom altı parçacıkları ve anti madde

Evrendeki her şey maddeden oluşur. En küçük taştan, en büyük yıldıza ve buradaki her şey Büyük Patlamanın saf enerjisinden doğmuştur. Einstein’in, E=Mc2 denklemi, enerjinin maddeye dönüşebileceğini söyler. Bu o zamanlar için sadece bir teoriydi. Ancak bugünkü bilim bunu test edebilecek seviyededir.

İsviçre’deki CERN parçacık fiziği laboratuvarı Dünyanın en büyük makinesinin bulunduğu yerdir. Bir şehir büyüklüğünde ve Büyük Patlamadan saniyenin milyonlarda biri kadar sonrasını tekrar oluşturmak için dizayn edilmiştir.

Eğer gittikçe daha küçük ölçekteki şeyleri görmek istiyorsanız paradoksal olarak, daha da büyük cihazlara ihtiyacınız oluyor. Bunun başka bir yolu yok. Yani, büyük cihazlar daha küçük şeylerin fiziği demek oluyor. Çok küçük zaman birimleri ve evrenin orjinine gittikçe daha fazla yaklaşmak.

Cern’de bulunan bu dev cihaza Büyük Hadron çarpıştırıcısı deniyor. Büyük Patlamadan hemen sonraki ilk anları canlandırmak için dizayn edilmiş, dairesel tünel 3,6 metre genişliğinde ve 25 km uzunluğunda.

Çarpıştırıcı küçük madde parçacıkları oluşturur ve birbirleri ile çarpıştırır. Işık hızına yakın süratlerde. Çok kısa bir an için bu çarpışmalar ultra super bir güç açığa çıkartırlar. Büyük Patlamanın patlayıcı güçlerine benzer bir şekilde. Sonra bu saf enerji maddeye dönüşür. Aynen 14 milyar yıl önce olduğu gibi.

Ancak dev bir cihazın, yine dev alıcılara ihtiyacı vardır ki; bu çarpışmaları görebilsin. Bu nedenle çarpıştırıcıdaki dedektör beş kat yüksekliğinde ve 7.000 tonun üzerinde bir ağırlıktadır. Ve 7.000 ton için, bir benzetme yapmak gerekirse, yaklaşık olarak Eyfel Kulesi’nin ağırlığı kadardır. Bu kadar ağır ve büyük olmasına rağmen yeni yaratılan parçacıkları gerçekte göremez. Çünkü parçacıklar sadece bir anlık ortaya çıkar ve çok hızlı hareket ederler. Çarpıştırıcı ise sadece izlerinin kaydını alabilir.

Bu parçacıklarda çok fazla enerji vardır ve o kadar hızlı hareket ederler ki, parçacıkları izlemek ve takip edebilmek için çok fazla sayıda dedektöre ihtiyaç vardır. Çarpıştırıcıdaki dedektörler bu kadar büyük çünkü, çok yüksek miktarlarda tarama çözünürlüğü gerekiyor. Tıpkı bir kamera gibi çalışıyor. Daha fazla piksel, daha iyi resim. Çarpıştırıcıda olan da aynısı, sadece çarpıştırıcının kameraması çok daha büyük.

Bilim insanları ne kadar enerjinin maddeye dönüştüğünü bulmayı ümit ediyorlar. Fakat her hangi bir madde değil. 14 milyar yıl önce ortaya çıkan madde. Yani zamanın başlangıcında. Ancak zamanın başlangıcı, evrenin doğumundaki kritik anlardan biriydi. Saf enerji aynı anda evrendeki en tehlikeli şeyi de ortaya çıkardı. Anti maddeyi.

Anti madde normal maddenin aynadaki yansıması gibidir. Ancak maddenin yükü ne ise anti maddenin enerji yükü de tam tersidir. Eğer benim anti maddeden oluşan bir anti benim olsaydı teoride o da tıpkı bana benzeyecekti. Aynı kişilik, her şeyiyle aynı ben. Tek bir farkla, o da, el şıkışmaya kalkıştığımda her ikimiz de devasa bir nükleer patlama yaratarak parçacıklara dağılacaktık.

Pozitif yüklü madde, tarihsel düşmanı ile karşı karşıya gelir. Negatif yüklü anti madde ile. Evrenin kaderi bu efsanevi savaşın sonuçlarına bağlıdır. Eşit miktarda madde ve anti madde birbirlerini sıfırlarlar. Bu iyi değildir. Eğer evrende aynı miktarda madde ve anti madde olsaydı, bu hiç bir şeyin olmaması ile aynı şey olacaktı. Çünkü madde ve anti madde sonunda tekrar saf enerjiye dönüşeceklerdi. İlginç hiç bir şey olmayacaktı, yıldızsızlık, galaksilerin olmaması, insanların olmaması ”Risk” isimli kozmik oyun gibi.

evren-atom-alti-parcaciklari-ve-anti-madde-ilgincbirbilgi

Sonuçlar birbirine çok yakındı ama yine de kazanan bir taraf vardı. Binlerce milyar anti madde parçacığına karşın binlerce milyon bir adet madde parçacığı mevcuttu. Bu yaratılış anıydı. Her milyarda tek bir madde parçacığı kalmasıyla bugün gördüğünüz yıldızlar ve galaksileri oluşturdu. Milyarda bir demek fazla bir şeyi ifade etmiyor belki ama evrenin oluşumu için yeterliydi.

İnanın ya da inanmayın etrafınıza baktığınızda vücudunuzdaki atomlar veya yıldızlardaki atomlar madde ve anti madde arasındaki antik savaştan kalan artıklardır.

HALA ANTİ MADDELER VAR OLABİLİR Mİ?

Bilim adamları bugün laboratuvarlarda, bütün atomları oluşturabiliyorlar. Bütün elektronlar, bütün protonların çevresinde dolanarak bütün hidrojeni oluşturuyorlar. Anti madde tekbaşına oldukça zararsızdır. Yalnızca, bir madde ile temas ettiğinde işte o zaman havai fişek gösterisi başlar.

Bir iki planck kadar bir farklılıkla evren hemen hemen bir saniye yaşındadır şimdi. Ve hala çok garip bir yerdir. Madde, anti maddeyle olan savaşı kazanmıştır ve şimdi, evreni yapılandırma zamanıdır.

Evren hala aşırı sıcaktır ve inanılmaz bir hızla genişlemektedir. Evren bir saniye yaşındayken parçacıklar bugünkünden farklıydı, hiç atom yoktu. Bugün tanıdık gelen hiç bir şey henüz mevcut değildi. Ama bütün bunlar değişmekteydi. Sıcaklıklar düşmeye devam etti. İlkel parçacıklar hızlarını kaybetmeye başladılar. Birleşerek ilk elementlerin atomlarını oluşturuyorlardı artık.

İlk şekillenen hidrojen idi. Üç dakika sonra evren iki yeni element daha üretmeye başladı. Helyum ve Lityum. Evrenin ilk üç kusursuz dakikası hakkında düşünmek gerçekten inanılmaz. Evren ışık yılı genişliğindeki bir evrene dönüşmüştü. Büyük Patlamadan bu yana oluşan hafif elementlerin tümü bugün gördüğümüz her şeyin temel taşını oluşturuyordu.

Bu kısa süre içerisinde evrenin yaratılmasından sonra, maddenin yaratılmasına geçtik. Sonsuz küçüklükteki bir evrenden ışık yılı genişliğindeki bir evrene dönüşmüştü. İlk üç dakikada esasen evrende olması gereken her şey oluşmuştu diyebilsek de aslında bu, tam olarak da doğru değil. Eğer orada olsaydınız, onu hala göremezdiniz. Gece gökyüzüne baktığımızda aslında binlerce milyon yıl geçmişi görebiliriz. Ve bu hep böyleydi diye düşünebiliriz. Ama bu doğru değil! O zaman Evren ne zaman görünür hale geldi?

3. BÖLÜMÜN SONU

 

4 Bölümden oluşan, Evren ve evrenin oluşumu hakkındaki makalemizin diğer bölümlerine aşağıdaki bağlantılara tıklayarak ulaşabilirsiniz.

1.BÖLÜM : Büyük Patlama ve evrenin doğuşu

2.BÖLÜM : Evrenin ilk oluşumu ve çekim gücünün etkisi

3.BÖLÜM : Evren, atom altı parçacıkları ve anti madde

4.BÖLÜM : Evren ne zaman görünür hale geldi?