Bilimi seven, merak eden herkese selamlar!
Bugün sizlerle, fizikçilerin madde ile maddenin elektrik yükü gibi çeşitli özellikleri bakımından ters ikizi olan antimadde arasındaki bilinmeyen farklılıkları ortaya koymak için gerçekleştirdikleri bir deneye odaklanacağız.
Bilim insanlarının parçacık fiziğine ilişkin ortaya koyduğu Standart Model’e baktığımızda, madde ile antimaddenin birbirine yakın miktarlarda oluşmuş olması gerektiğini görürüz. Ancak günümüzde evrenin büyük ölçüde maddeden oluştuğunu biliyoruz. Eğer madde ile antimadde eşit oranlarda oluşmuş ve ikisi de birbirini tamamen yok etmiş olsaydı, ortada bugün bildiğimiz anlamda bir evren kalmazdı.
Evrenin oluşumuna ilişkin bu temel sorudan hareketle, bilim insanlarının uzun zamandır madde ile onun ters ikizi arasındaki ilişkileri merak ettiğini ve bunun sonucunda bazı ölçümler yaptığını söyleyebiliriz.
İlk olarak 1928 yılında teorik fizikçi Paul Dirac, antimaddenin varlığını, “güzel” olarak tanımladığı denklemlerinde matematiksel olarak öne sürdü. Bundan dört yıl sonra, Carl David Anderson, kozmik ışınlar üzerinde yaptığı gözlemler sonucunda pozitronu keşfederek antimaddenin varlığına ilişkin deneysel kanıt ortaya koydu.
Bunca gelişmeden sonra, 1960’lı yıllara gelindiğinde fizikçiler madde ile antimadde arasındaki niteliksel farklılıklara odaklanmaya başladılar ve bu yöndeki çalışmalar hâlâ devam ediyor. Yeni bir çalışmada ise madde ile antimadde arasındaki farklılıklara odaklanan bir deney gerçekleştirildi.
Evanston, Illinois’deki Northwestern Üniversitesi araştırmacıları, madde ile antimadde arasında hâlâ bilinmeyen bazı nitelikleri ortaya çıkarmayı hedefleyen deneyler gerçekleştiriyor.
Bu deneylerden biri, farklılıkları ortaya koymak için madde ve antimaddenin “manyetik momentlerine” odaklanıyor. Manyetik moment, bir parçacığın manyetik alanla nasıl etkileştiğini belirleyen temel fiziksel özelliklerden biridir.
Northwestern Üniversitesi araştırmacılarının, elektronun ters ikizi olan “pozitron”un manyetik momentini ölçmeye yönelik ilk adımı, pozitronu büyük bir hassasiyetle yakalamak ve soğutmaktı. Bunun için fizikçiler, radyoaktif bozunma sonucunda ortaya çıkan pozitronları yakalayıp tungsten kristalinden geçirerek yavaşlattılar. Tabii, bunun sonucunda pozitronların önemli bir kısmı kayboldu.
Tam bu anda, geriye kalan pozitronlar arasından en yavaş olanlar seçildi ve kaçıp kaybolmalarını engelleyecek şekilde hapsedildi. Burada elektrik ve manyetik alanların birleşimiyle yalnızca bir pozitronun sabit tutulması sağlandı.
Araştırmacılar, bu tek pozitronun aylarca orada kalmasını sağlamak ve onu korumak için ortamı mutlak sıfırın yalnızca 0,3 kelvin üzerindeki sıcaklıkta ve uygun vakum koşullarında tuttular. Pozitronun bilimsel olarak mümkün olan en düşük enerji düzeyine ulaştığı anda “Quantum jump” yapması sağlandı. Quantum jump, pozitronun bulunduğu belirli bir enerji düzeyinden başka bir enerji düzeyine ani olarak geçmesi biçiminde gerçekleşir.
Pozitronun bu ani enerji düzeyi değişikliklerini gerçekleştirebilmesi için uygun bir ortam gerekliydi. Araştırmacılar bu ortamı “mikrodalga radyasyonu” kullanarak sağladılar.
Araştırmacılar deneyi şimdilik bu noktaya taşıdılar. Bir sonraki aşamada ise pozitronun belirli enerji düzeyleri arasında geçiş yapmasını sağlayan frekansları ölçmeyi hedefliyorlar. Bu frekansları gözlemlemek, pozitronun manyetik momentinin belirlenmesini sağlayacaktır.
Manyetik momenti bilmek, belki de fizikçilerin hedeflediği üzere, antimadde ile madde arasındaki bilinmeyen nitelikleri ortaya çıkaracak.
Gelişmelerin devamını bir başka yazıda açıklamak dileğiyle.
Bilimle ve mutlulukla kalın.
İleri Okuma ve Kaynakça:
- Myers, T. G. ve ark. (2026). One-Positron Quantum Cyclotron. Physical Review Letters, 137, 173001. https://doi.org/10.1103/gbkc-6nlj
- Northwestern University https://news.northwestern.edu.stories/2026/10/scientists-trap-and-tame-a-single-particle-of-antimatter-for-months
- Crivelli, P. (2026). A Quantum Cyclotron for Antimatter. Physics, 19, 132. https://physics.aps.org/articles/v19/132
- https://www.nature.com/articles/d41586-026-03342-2
- https://astronoo.com/en/articles/how-an-electron-becomes-a-mini-magnet.html?utm_source
