Yeni Bir Antimadde Türü Keşfedildi

Öne Çıkan İçerikler

1928’de Paul Dirac, parçacıkların temas halinde yok olan ve yükleri dışında kendileriyle aynı olan antiparçacık karşılıklarına sahip olduklarını öne sürdü (Bkz: Antimadde). Teori ortaya atıldıktan birkaç yıl sonra pozitronlar keşfedildi ve bu karşıt parçacıklar popüler kültürde muazzam bir yer işgal etti. 1937’de teorik fizikçi Ettore Majorana çok ilginç bir teori sundu. Bir parçacığın kendi antiparçacığı vardır. Ettore Majorana’nın teorisinden tam 80 yıl sonra, kendi antiparçacığı gibi davranan bir parçacık keşfedildi. Stanford ve California Üniversitesi’nden araştırmacılar, kuasipartikül adı verilen çiftler oluşturmak için çok karmaşık bir deney düzeneği kullandılar. Parçacık standartları, süper iletken malzemelerde meydana gelen parçacık benzeri uyarılardır. Bu durum, bir boşlukta sanal bir parçacığa dönüşen ve daha sonra tekrar enerjiye dönüşen bir uyarım olarak açıklanabilir.

Parçacık ve antiparçacığın birbirlerini imha etmesi.

Bu yapılar, doğada bulunan parçacıklara tam olarak benzemedikleri için parçacık olarak adlandırılsalar da, yine de bu teoriyi destekleyecek niteliklere sahiptirler ve Majorana fermiyonları olarak kabul edilirler.

Kullanılan deney düzeneği, soğutulmuş bir vakumda süperiletken bir malzeme ile topolojik izolatör adı verilen, iç kısmında yalıtkan olan, ancak özel yapısı sayesinde yüzeyinde iletken özellikler sergileyen ve elektronlara izin veren özel bir malzemeden oluşur. Bu yalıtkana bir manyetik malzeme eklendikten sonra, elektronların bir yandan diğer yana ve bir yandan diğer yana hareket ettiği bir mekanizma elde edilir. Ardından, bir mıknatıs düzeneğin içinde hareket ederken elektronlar yavaşlar ve yön değiştirir.

Testin en önemli kısımlarından biri, bu yavaşlamanın düzgün bir şekilde değil, tereddütlü adımlarla gerçekleşmesidir. Bu olaylar sırasında bir noktada, yarı-Majorana parçacıkları ortaya çıktar ve bu parçacıklardan birini çiftler halinde çıkardıktan sonra, araştırmacılar parçacığın hareketini sürdürdüğünü ayrıntılı olarak inceleyebildiler. Beklendiği gibi, bu parçacıklar elektronlar gibi tereddütle yavaşlamakta, durup yön değiştirmektedir. Bu deneyde gerçekten aranan şey, kuasipartiküllerin duraklamalarının elektronlarda gözlemlenenlerin tam olarak yarısı kadar olmasıydır.

Parçacık, kuasiparçacık farkının temsilen gösterimi.

Bu parçacıkların yanı sıra fotonlar da kendi antiparçacığı olma özelliğine sahip başka bir parçacıktır ancak fotonlar fermiyonlar sınıfına girmedikleri için Majorana fermiyonları olarak adlandırılamazlar. Fermiyon tabakasının bu özelliğini sergileme yeteneği sadece yüksüz parçacıklarda mevcuttur. Majorana’nın aday fermiyonlarından biri nötrondur, ancak nötr bir yüke sahip olmalarına rağmen yapılarındaki kuarkların antikuark çiftlerine maruz kaldıklarında yok oldukları gözlemlenmiştir.

Bir başka aday da nötrinolardır, ancak nötrinoları incelemenin zorluğu, bu parçacıkların Majorana fermiyonları olup olmadığını belirlemeyi zorlaştırıyor ve ne yazık ki bu yeni çalışma bu konuda yardımcı olmuyor. Majorana fermiyonlarının çok karmaşık bir deney ortamında üretilmiş olabileceği için şu anda evrende olmadığı tahmin edilmektedir, ancak kesin bir şey söylemek mümkün değildir çünkü nötrinoların Majorana fermiyonları olduğu belirlenirse sadece deneysel ortamın dışında var olduklarını değil, aynı zamanda tüm evreni doldurduklarını görürüz.

Bu yeni keşfedilen parçacıklar tek tek veya çiftler halinde oluşturulabilir. Oluşturulan parçacık çiftlerinde oluşan parçacıklar aynı olduğu için birbirini götürmezler. Çiftler halindeki bu parçacıklar sayesinde kuantum bilgisayarlar büyük adımlar atabilecek. Her Majorana parçacığı bir atom altı parçacığın yarısı olduğundan, her parçacık bir kübit bilgi taşıyabilir. Dış etkenlerin aynı anda iki parçacığı etkilemesi zor olacağından, bir tür bilgi depolama uygulanacaktır. Bu sayede dış etkenlerden etkilenme eğiliminde olan kuantum bilgisayarlar, veri kaybı olasılığını azaltacak ve büyük adımlar atacaktır.


Astrafizik sitesinden daha fazla şey keşfedin

Subscribe to get the latest posts sent to your email.

Daha Fazla

Yorumlar

Bir Cevap Yazın

Popüler İçerik