What happened to antimatter? - Rolf Landua

Antimaddeye ne oldu? - Rolf Landua

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Çeviri: Sevkan Uzel Gözden geçirme: Esra Çakmak

Is it possible to create something out of nothing?

Yoktan bir şey var etmek mümkün mü?

Or, more precisely, can energy be made into matter?

Ya da daha açık konuşursak, enerji maddeye dönüştürülebilir mi?

Yes, but only when it comes together

Evet, ama bu durum yalnızca ikizi olan

with its twin, antimatter.

antimadde ile birlikteyken gerçekleşir.

And there's something pretty mysterious about antimatter:

Antimadde hakkında oldukça gizemli bir şey var:

there's way less of it out there than there should be.

Etrafta olması gerekenden çok daha az antimadde mevcut.

Let's start with the most famous physics formula ever:

Tüm zamanların en ünlü fizik formülü ile başlayalım:

E equals m c squared.

E eşittir m c kare.

It basically says that mass is concentrated energy,

Aslında şunu söylüyor: Kütle, yoğunlaşmış enerjidir

and mass and energy are exchangeable,

ve madde ile enerji birbirlerine dönüşebilir;

like two currencies with a huge exchange rate.

tıpkı kur farkları çok büyük olan iki para birimi gibi.

90 trillion Joules of energy

90 trilyon Joule enerji, 1 gram kütleye eşdeğerdir.

are equivalent to 1 gram of mass.

But how do I actually transform energy into matter?

Peki ama enerjiyi nasıl maddeye dönüştürürüz?

The magic word is <i>energy density</i>.

Sihirli sözcük, ''enerji yoğunluğu.''

If you concentrate a huge amount

Eğer çok büyük miktarda enerjiyi,

of energy in a tiny space,

minik bir hacme yoğunlaştırırsanız,

new particles will come into existence.

yeni parçacıklar ortaya çıkar.

If we look closer,

Yakından bakarsak,

we see that these particles always come in pairs,

bu parçacıkların hep çiftler hâlinde olduğunu görürüz;

like twins.

tıpkı ikizler gibi.

That's because particles always have a counterpart,

Bunun nedeni, parçacıkların daima bir karşıt eşlerinin

an antiparticle,

yani antiparçacıklarının olması ve onlarla birlikte,

and these are always produced

in exactly equal amounts: 50/50.

tam olarak eşit miktarda üretilmeleridir: 50/50.

This might sound like science fiction,

Bu kulağa bilimkurgu gibi gelebilir,

but it's the daily life of particle accelerators.

ama parçacık hızlandırıcılarda her gün olan bir şeydir.

In the collisions between two protons

CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda

at CERN's Large Hadron Collider,

iki proton çarpıştığında,

her saniye milyarlarca

billions of particles and antiparticles

are produced every second.

parçacık ve antiparçacık üretilir.

Consider, for example, the electron.

Örneğin elektronu ele alalım.

It has a very small mass and negative electric charge.

Çok küçük bir kütleye ve eksi elektrik yüke sahiptir.

It's antiparticle, the positron,

Onun antiparçacığı olan pozitron ise

has exactly the same mass,

tam olarak aynı miktarda kütleye

but a positive electric charge.

fakat artı elektrik yüke sahiptir.

But, apart from the opposite charges,

Yük işaretlerinin ters olması dışında,

both particles are identical and perfectly stable.

her iki parçacık da özdeş ve gayet kararlıdır.

And the same is true for their heavy cousins,

Onların daha ağır kuzenleri olan

proton ile antiproton için de aynısı geçerlidir.

the proton and the antiproton.

Therefore, scientists are convinced

Bu nedenle bilimciler, antimaddeden oluşan bir dünyanın,

that a world made of antimatter

would look, feel, and smell just like our world.

tıpkı bizimki gibi görüneceğinden

ve hissedileceğinden emindir.

In this antiworld,

Böyle bir anti-dünyada,

we may find antiwater,

anti-su,

antigold,

anti-altın

and, for example,

ve örneğin

an antimarble.

anti-bilye de olurdu.

Now imagine that a marble and an antimarble

Şimdi bir bilye ile anti-bilyeyi yanyana getirdiğimizi düşünelim.

are brought together.

These two apparently solid objects

Katı oldukları belli olan bu iki nesne,

would completely disappear

atom bombasına eşdeğer olan

into a big flash of energy,

dev bir enerji parlaması ile

equivalent to an atomic bomb.

bütünüyle ortadan kaybolurdu.

Because combining matter and antimatter

Madde ile antimaddeyi birleştirmenin

would create so much energy,

bu denli büyük enerji üretmesi nedeniyle,

science fiction is full of ideas

örneğin Star Trek'deki uzay gemisine yakıt olarak,

about harnessing the energy stored in antimatter,

antimaddede depolanmış enerjiden yararlanılması

for example, to fuel spaceships like Star Trek.

gibi düşüncelere bilimkurguda bolca rastlanır.

After all, the energy content of antimatter

Sonuçta antimaddenin enerji içeriği,

is a billion times higher than conventional fuel.

geleneksel yakıtların milyarlarca katı kadardır.

The energy of one gram of antimatter would be enough

Bir gramlık antimaddenin enerjisi,

for driving a car 1,000 times around the Earth,

bir arabayı Dünya'nın çevresinde 1000 tur sürmeye

or to bring the space shuttle into orbit.

veya uzay mekiğini yörüngeye oturtmaya yeter.

So why don't we use antimatter for energy production?

Öyleyse neden enerji üretimi için antimadde kullanmıyoruz?

Well, antimatter isn't just sitting around,

Çünkü öylece durup,

enerjisinden yararlanmamızı bekleyen antimaddemiz yok.

ready for us to harvest.

We have to make antimatter

Antimaddeyi kullanmadan önce,

before we can combust antimatter,

onu üretmemiz gerekiyor.

and it takes a billion times more energy

Fakat antimadde yapmak için gereken enerji,

to make antimatter

antimaddeden elde edilecek enerjinin milyarlarca katı kadar.

than you get back.

But, what if there was some antimatter in outer space

Peki ya uzayın bir yerlerinde hazır antimadde olsa

and we could dig it out one day

ve biz günün birinde,

from an antiplanet somewhere.

bir anti-gezegende falan ona ulaşabilsek nasıl olurdu?

A few decades ago, many scientists believed

20-30 yıl kadar önce,

that this could actually be possible.

bunun mümkün olabileceğini düşünen çok sayıda bilimci vardı.

Today, observations have shown

Gözlemler sonucunda, bugün artık biliyoruz ki,

that there is no significant amount of antimatter

gözlemlenebilen evrenin herhangi bir yerinde

anywhere in the visible universe,

kayda değer miktarda antimadde yok.

which is weird because, like we said before,

Bu çok garip, çünkü dediğimiz gibi,

there should be just as much antimatter

evrende ne kadar madde varsa,

as there is matter in the universe.

o kadar da antimadde olmalı.

Since antiparticles and particles

Antiparçacıklar ile parçacıkların

should exist in equal numbers,

sayılarının eşit olması gerektiğinden,

this missing antimatter?

bu kayıp antimadde gerçekten de büyük bir gizem.

Now that is a real mystery.

To understand what might be happening,

Ne olmuş olabileceğini anlamak için

we must go back to the Big Bang.

Büyük Patlama'ya geri dönmeliyiz.

In the instant the universe was created,

Evrenin ortaya çıktığı anda,

a huge amount of energy was transformed into mass,

devasa miktarda bir enerji, kütleye dönüştü

and our initial universe contained

ve evrenimiz o başlangıç anında,

equal amounts of matter and antimatter.

eşit miktarda madde ile antimadde içeriyordu.

But just a second later,

Fakat bir saniye sonra,

most matter and all of the antimatter

maddenin büyük bölümü ile

antimaddenin hepsi birbirlerini yok etti.

had destroyed one another,

producing an enormous amount of radiation

Bugün bile gözlemlenebilen

that can still be observed today.

inanılmaz miktarda bir ışınım ürettiler.

Just about 100 millionths

Geride, başlangıçtaki madde miktarının

of the original amount of matter stuck around

100 milyonda biri kadar madde kalırken,

and no antimatter whatsoever.

hiç antimadde kalmadı.

"Now, wait!" you might say,

"Dur biraz!" diyebilirsiniz,

"Why did all the antimatter disappear

"Neden bütün antimadde kaybolurken,

and only matter was left?"

sadece madde geride kaldı?"

It seems that we were somehow lucky

Görünüşe bakılırsa,

şansımıza madde ile antimadde arasında

that a tiny asymmetry exists

between matter and antimatter.

ufacık bir asimetri vardı.

Otherwise, there would be no particles at all

Başka türlü, evrenin hiçbir yerinde

anywhere in the universe

hiç parçacık kalmaz

and also no human beings.

ve tabii insanlar da var olmazdı.

But what causes this asymmetry?

Peki acaba asimetriye ne yol açtı?

Experiments at CERN are trying to find out the reason

CERN'de yapılan deneyler,

neden bir şeylerin var olduğunu,

why something exists

and why we don't live in a universe

neden geriye sadece ışınım kalmadığını

filled with radiation only?

ortaya çıkarmaya çalışıyor.

But, so far, we just don't know the answer.

Ama şimdilik yanıtı bilemiyoruz.