Anti-Evren Nedir? Anti-Evrenin Varlığı Karanlık Madde Sorununu Çözebilir mi?

2016 yılında Antarktika’da yapılan bir parçacık gözlem deneyi sonucu bilim insanları, zamanda geriye doğru akan bir anti-evren olabileceğini söylediler. Bilim insanlarına göre anti-evren fikri karanlık maddenin ve kozmik enflasyonun gizemlerini açıklayabilir.

Anti-Evren Teorisi Nedir?

Avusturyalı fizikçi Victor Hess, 1912 yılında kozmik ışınları keşfetti. Gezegenimiz her an bu kozmik ışınların hedefi oluyordu. O günden beri bilim insanları Dünya’nın manyetik alanının getirdiği bozulmaya uğramadan bu parçacıkları gözlemeye çalışıyordu. Neyse ki kozmik ışınlardan bir tanesi manyetik alandan etkilenmiyordu: Nötrinolar. Ancak nötrinoları yakalamak çok zordu.

Victor Francis Hess
Victor Francis Hess (1883-1964), Avusturyalı-Amerikalı fizikçidir. 1912 yılında kozmik ışınları keşfetmiş ve bundan dolayı 1936’da Nobel Fizik Ödülüne layık görülmüştür.

Antarktika nötrinoları gözlemlemek için müthiş bir fırsat sunar. Çünkü yüksek enerjili nötrinolar buzun içinden geçip gidemez ya da buzdan yansıyamaz. Buzun içine hapsolur. NASA’nın Antarktika Dürtüsel Geçici Anteni (ANITA), nötrinolar hakkında bilgi edinmek için geliştirilmiş bir sistemdir. Evrenimizde sadece sol elli nötrinolar bulunuyor. Ancak ANITA uzun süren araştırmaların sonucunda sağ elli bir nötrino yakaladı.

Sağ ve sol elli nötrino terimini açıklamak için kiralite kavramına bakmamız gerekiyor. Kiral terimi, kendisinin rotasyonla elde edilemeyen bir ayna görüntüsünü oluşturabilen veya bu ayna görüntüsüne sahip olan cisimleri, özellikle molekülleri tanımlamak için kullanılır. Kimyada bu moleküllere enantiyomer, enantiyomerizm veya kiralite özelliği gösterir denir.

Kiral sözcüğü, kendisi de sağ ve sol arasında ayna görüntüsüne sahip olduğundan, insan elinden gelmektedir. Parmakların karşılıklı duruşlarından dolayı, 2 eli çevirerek tam olarak üst üste getirmek mümkün değildir. Görselde aynı aminoasidin sağ ve sol elli versiyonlarını görüyorsunuz.

Sağ elli bir nötrinonun varlığı bir anti-evrenin varlığına işarettir. Çünkü anti-evren hipotezine göre, nötrino uzaydan Dünya’ya gelirken yönü değişmiş olmalıydı.

Yük, Eşlik ve Zaman (CPT) Simetrisi Bize Anti-Evren Hakkında Ne Söyleyebilir?

Evrenimiz simetriyi sever. Birçok yerde simetriyi görmek mümkündür. Ancak öyle bir simetri vardır ki asla ihlal edilmemesi gerekir. İşte bu simetri CPT (charge-parity-time) simetrisidir. 2018’de yayınlanan bir makale, CPT simetrisini başka bir boyuta taşıyor. Söz konusu simetri, evrende fizikten sorumlu etkileşimler için geçerli görülüyordu. Makale yazarlarıysa CPT simetrisini evrenin tamamını fiziksel bir nesne olarak görüp o şekilde ele aldılar. ( Detaylar için: CPT Simetrisi: Evrenin Asla İhlal Etmemesi Gereken Tek Simetri)

CPT simetrisindeki C yani yük, pozitif ve negatif yük simetrisini ifade eder. P yani parite ise tersine, sağa-sola, yukarı aşağı çevirmelerle oluşan simetriyi ifade eder. T yani zaman ise geçmiş ve gelecek arasındaki simetriyi ifade eder.

İçinde yaşadığımız genişleyen evren, sürekli hareket eden birçok parçacık içerir. Bizim evrenimizde zaman ileri doğru akıyor ancak CPT’yi tüm evrene uygularsak simetri bozuluyor. Çünkü bu durumda zamanın geriye aktığı bir anti-evrene ihtiyaç duyuyoruz.

Eğer evren tümüyle CPT’ye uyuyorsa o halde elektron-nötrino, tau-nötrino, müon-nötrino gibi sol elli nötrinoların yanı sıra en az bir tane de sağ elli nötrinoya sahip olacaktır. Sağ elli nötrino sadece belli fiziksel gözlemlerle tespit edilebilir. Ve evreni kütle çekim yoluyla etkileyebilir. Bu nedenle uzmanlar bu sağ elli nötrinonun karanlık madde olduğundan şüpheleniyorlar.

Anti-Evren Gerçekten de Var mı? Anti-Evreni Ziyaret Etmek Mümkün mü?

Ne yazık ki anti-evrene erişmek imkansızdır. Çünkü eğer bir anti-evren varsa bile Büyük Patlama’nın da öncesinde vardır ve oraya ulaşmamız imkansız. Ancak anti-evrenin varlığını test etmemiz mümkündür. Eğer sol elli nötrino türlerinin hepsinin Majorana parçacıkları olduğu kanıtlanırsa o halde anti-evren teorisi doğrudur deriz.

5 Ağustos 1906’da doğan Ettore Majorana nötrino kütleleri üzerine çalışan İtalyan teorik fizikçidir. Majorana parçacığı olarak da adlandırılan Majorana fermiyonu, kendi anti parçacığı olan bir fermiyondur. 1937’de Ettore Majorana tarafından ortaya atılmıştır. Ettore Majorana’nın 1959 yılında veya sonrasında öldüğü düşünülüyor.

Nötrinolar hariç Standart Model’deki hiçbir fermiyon Majorana fermiyonu değildir. Hepsi Dirac fermiyonu gibi davranır. Paul Dirac’tan adını alan bu parçacıklar Dirac denklemiyle modellenebilirler. Ayrıca her birinin farklı anti parçacığı vardır. Nötrinoların henüz Majorana fermiyonu mu yoksa Dirac fermiyonu mu olduğunu bilmiyoruz. Fakat Majorana fermiyonu olduğunu kanıtlarsak anti-evrenin varlığına dair güçlü bir kanıtımız var demektir.

Anti-evren teorisi hakkında hala tartışmalar ve araştırmalar sürüyor. Eğer anti-evrenin varlığı kanıtlanırsa şüphesiz evrene bakış açımızda da büyük değişiklikler yaşanacaktır. Ayrıca ilginizi çekeceğini düşünüyoruz: Fizikçi Ettore Majorana Gizemli Bir Şekilde Nasıl Kayboldu?


Kaynaklar ve İleri Okumalar


Size Bir Mesajımız Var!

Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.

Matematiksel

Melike Üzücek

Ankara Fen Lisesi'nden mezun oldum. Erdemli insanların yetişmesinde en önemli unsurun eğitim olduğunu düşündüğüm için lisans eğitimime matematik eğitimi üzerinden devam ediyorum. Kitap okumayı yazarların zihinlerine, düşünce dünyalarına girmek olarak gördüğümden kitap okumak benim için boş zaman aktivitesinden çok daha farklı bir konumdadır. Araştırma yapmayı ve sorgulamayı seven biriyim. Matematik ve biyoloji başta olmak üzere felsefe, astronomi, modern fizik ile ilgileniyorum.

Bu Yazılarımıza da Göz Atınız

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu