İnsanlık tarihinde ilk kez dünyanın en pahalı malzemesi taşınıyor

İnsanlık tarihinde ilk kez, bu tür bir taşımanın mümkün olduğunu ve parçacıkların kaçmadığını kanıtlamak için 24 Mart Salı günü antipartiküller yolda taşınacak. Cenevre'deki Avrupa nükleer araştırma merkezi CERN'de evrenin temellerini araştıran Düsseldorf Üniversitesi'nden fizikçiler Stefan Ulmer ve Christian Smorra, “Tamamen yeni bir alana giriyoruz” diye açıklıyor. “Daha önce böyle bir şey başarılmadı.”

100 ila 1000 antiproton, yalnızca Cern sahasında beş kilometre yol kat edecek. Test başarılı olursa malzeme daha sonra kamyonla Düsseldorf, Hannover ve Heidelberg'deki laboratuvarlara taşınacak. Önemi çok büyük olurdu: Cern dünyada antiprotonların depolanabileceği tek yer.

Hamburg'daki Desy araştırma merkezinde parçacık fiziği direktörü ve kendisi de taşıma deneyinde yer almayan Ulrich Husemann, “Antimadde parçacıklarını taşımak ve üretildikleri yer ne olursa olsun onları incelemek mümkünse, bu tamamen yeni araştırmalara olanak sağlayacaktır” diyor. Amaç evrenin ve varoluşumuzun temellerini daha iyi anlamaktır.

Dünyanın en çok satan kitabı karanlık vizyonlar yarattı

ABD'li yazar Dan Brown, dünyanın en çok satan kitabı “Illuminati” ve Hollywood'la birlikte birçok insanda korku yaratan antimadde korku vizyonları yarattı. Brown, Vatikan'ı havaya uçurmayı amaçlayan, CERN'den gelen malzemeleri içeren antimadde bombasını etkisiz hale getirmek için zamana karşı yarış düzenledi.

Uzmanlara göre Brown'ın hayalinde yarattığı şey gerçekte mümkün değil: Ulmer'in açıkladığı gibi, Hiroşima atom bombası kadar patlayıcı güce sahip bir bombanın, ihtiyaç duyulan muazzam enerji nedeniyle mevcut teknolojiyle gerekli 0,5 gram antimaddeyi üretmesi 75 milyar yıl alacaktı.

Yaklaşan taşıma, sayıdan önceki virgülden sonra hala 24 sıfıra sahip olan bir miktarı içeriyor. Husemann, “Hollywood filmlerinde üretilenlere benzer tehlike fantezileri bilimsel olarak desteklenmiyor” diyor.

Dünyanın en pahalı malzemesi

Big Bang'in yani evrenin başlangıcının simüle edildiği CERN'de, 1986 yılından bu yana üretilen antimadde parçacıklarının yavaşlatılarak depolanabilmesi mümkün oluyor. Enerji gereksinimi, antimaddeyi dünyadaki en pahalı malzeme haline getiriyor, bu nedenle yalnızca çok küçük miktarlarda üretiliyor. Ulmer'e göre bir gram antiprotonun maliyeti birkaç trilyon ABD dolarıdır. Parçacık tuzaklarında hassas ölçümler için yalnızca birkaç parçacığa ihtiyaç vardır. Ulmer, “Bir yıllık ölçüm süresinde yalnızca üç antiproton kullandık” diyor.

Antimadde muhtemelen birçok insan için korkutucudur çünkü maddenin bir tür ayna versiyonudur: Temas halinde birbirlerini yok ederler. Ulmer, “Bir antiproton bir protonla çarpıştığında geriye hiçbir şey kalmaz, ışık parlamaları halinde patlarlar” diye açıklıyor. Ancak insanlar ve tüm evren protonlardan, genel olarak maddeden yapılmıştır. Antimadde çok büyük bir tehlike değil mi?

Mesele şu ki: Evrende antipartiküller var ama bunlar son derece nadirdir. Neden bu kadar devasa bir madde fazlalığının olduğu parçacık fiziğinin en büyük sorularından biridir. Mevcut fizik bilgisine göre Büyük Patlama sırasında eşit miktarda madde ve antimaddenin oluşması gerekirdi. Neden her şey ışık parlamalarıyla patlamadı? Ulmer, “Var olduğumuz gerçeği, parçacık fiziğinin standart modeliyle çelişiyor” diyor.

Fizikçiler bu bulmacayı çözmek istiyor. Madde ve antimadde, zıt yük dışında aynı değil midir? Önceki ölçüm yöntemleri kullanılarak henüz hiçbir fark keşfedilmemiştir. Bu nedenle, parçacık hızlandırıcılarının ölçümleri bozan yüksek sözde manyetik alan dalgalanmaları ürettiği Cern'dekinden 1000 kat daha hassas ölçüm yapabilen laboratuvarlar inşa ediliyor.

“İnsanlar için tehlike yok”

Nakliye için Smorra, Ulmer ve ekibi, Penning tuzağı adı verilen bir tür elektromanyetik konteyner geliştirdi. Smorra, “Tuzağın kendisi bir yığın parmak halkasına benziyor” diye açıklıyor. İç çapı yaklaşık bir santimetre, yaklaşık üç santimetre uzunluğundadır. Ayrıca parçacıkların yüksek vakumda eksi 268 derecede salındığı süper iletken bir mıknatıs da var. Konteynerin toplam ağırlığı yaklaşık 800 kilogramdır; bu nedenle nakliye için bir kamyona ihtiyaç vardır.

Fizikçiler, yolculuk sırasında parçacıkların hala Penning tuzağında olup olmadığını canlı olarak izlemek için aletler kullanabilirler. Bir çarpışma ya da derin bir çukur sakıncalıdır; titreşimler çok güçlüyse parçacıklar kaçabilir. Uzmanlara göre bu durum çevre için tehlike teşkil etmiyor.

Ulmer, madde ve antimaddenin karşılıklı yok oluşunun öyle minimal bir alanda gerçekleşeceğini, bırakın görünür olmayı, ölçülebilir bile olmayacağını açıklıyor. Husemann şunu vurguluyor: “Minimum miktardaki antimadde parçacıkları sayesinde ulaşım, sokakta duran insanlar için hiçbir tehlike oluşturmuyor.”

Her şey yolunda giderse, Cenevre'den Düsseldorf'a giden otoyolda yaklaşık 780 kilometrelik ilk ulaşımın belki de 2029'da gerçekleşmesi bekleniyor.