CERN (Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi), antimaddenin oluşturulmasını ve toplanmasını bugün artık neredeyse sıradan hâle getirmiş durumda. Lakin toplanan antimaddenin uzun müddet koruma edilmesi ve hakikat formda incelenmesi konusunda hâlâ istenen noktaya gelinebilmiş değil. Bunun en önemli sebeplerinden biri de antimaddeyi elde etmek için kullanılan düzeneklerin daha sonra bu antimaddeyi incelerken dataları etkiliyor olması. Yıllardır bu meseleye tahlil arayan bilim insanları, aradıkları tahlili bulmuşlar üzere görünüyorlar. Lakin bunun için antimaddenin Avrupa’nın farklı noktalarına gönderilmesi gerekiyor. Antimadde, CERN’de yüksek güçlü protonların sabit bir gayeye çarpmasıyla elde ediliyor. Bu çarpışmalar sonucunda oluşan antiprotonlar, tabiatları gereği yüksek kinetik güce sahip oluyor. Bu parçacıkların deneylerde kullanılabilmesi için evvel yavaşlatılmaları gerekiyor. İşte bu süreç, CERN’deki Antiproton Yavaşlatıcısı tarafından gerçekleştiriliyor. Yavaşlatma süreci için elektromanyetik alanlar kullanılıyor.
Ancak bu elektromanyetik alanlar, antimaddenin direkt inceleneceği deney ortamları için önemli bir sorun teşkil ediyor. Zira antimaddeyi yavaşlatmak ve tutmak için gereken donanımın kendisi, CERN’de manyetik gürültü oluşturuyor. Antimaddeyle yapılmak istenen ölçümlerin birçoğu son derece hassas manyetik şartlar gerektirdiği için, CERN’deki manyetik gürültüyle bunu yapmak mümkün olmuyor.
Antimadde, Avrupa’nın Farklı Noktalarındaki Laboratuvarlarda İncelenecek
Yıllardır bu meseleye tahlil arayan bilim insanları, antimaddeyi CERN’den çıkarıp Avrupa’nın farklı bölgelerindeki laboratuvarlara taşımalarını sağlayacak yeni bir sistem geliştirdi. Bu sistem, adeta bir “antimadde taşıma konteyneri” üzere çalışıyor. Bu özel kapsül, antiprotonları elektromanyetik tuzaklar içinde kısa müddetliğine hapsedip, harici laboratuvarlara taşınmasına imkân tanıyacak formda tasarlanıyor. Böylelikle antimadde, CERN’deki manyetik gürültüden uzakta, daha stabil ve gürültüsüz ortamlarda incelenebilecek. Yeni geliştirilen taşınabilir antimadde kapsülü, sırf mekanik değil, birebir vakitte termodinamik ve elektromanyetik açıdan da son derece karmaşık bir sistem. Kapsülün iç kısmı, son derece yüksek vakum koşullarında çalışacak formda tasarlandı. Bunun sebebi, antiprotonların etraflarındaki rastgele bir hususla temas etmeleri durumunda anında yok olmaları ve güç açığa çıkarmaları. Bu nedenle, içerideki basınç düzeyinin milyarda bir atmosferin altına düşürülmesi gerekiyor. Ayrıyeten kapsülün içindeki süperiletken mıknatıslar, antimadde parçacıklarını duvarlardan uzak tutmak için gerekli olan elektromanyetik alanları oluşturuyor. Bu mıknatısların çalışabilmesi için mutlak sıfıra yakın sıcaklıklar gerekiyor; hasebiyle sistemde sabit bir sıvı helyum deposu da yer alıyor.
Bu ileri seviye mühendisliği desteklemek için kapsül, kesintisiz güç kaynağı sağlayan bataryalar ve bu sistemleri denetim eden elektronik üniteler ile donatılmış durumda. Yapının dışı ise hem elektromanyetik parazitlerden müdafaa sağlamak hem de fizikî taşımaya uygunluk için metal bir çerçeve ile çevrilmiş. CERN mühendisleri, sistemin çalışırlığını doğrulamak için birinci etapta antimadde yerine protonları kapsüle yükledi. Bu deneme sırasında kapsül, tesis içindeki vinçlerle kaldırılarak ağır hizmet tipi bir taşıma aracıyla yükleme alanına götürüldü. Akabinde bir kamyona yerleştirilen sistem, yaklaşık 4 kilometrelik bir güzergâhı kat ederek Meyrin yerleşkesi içinde 40 km/saatin üzerinde bir hızla taşındı.
Taşımaya dair bilgiler, kapsülün genel olarak 5 Kelvin’in biraz üzerinde sabit bir sıcaklıkta kaldığını gösterdi. Sırf CERN altyapısına tekrar bağlanma anlarında kısa vadeli sıcaklık artışları gözlendi; buna karşın süperiletken mıknatıslar 7 Kelvin’in altında kalarak fonksiyonunu korudu. Sisteme yerleştirilen ivmeölçer, kamyonun sürat değişimlerinin sıvı helyumda türbülansa yol açtığını ve bu yüzden helyum düzeyinin %75’ten %30’a düştüğünü ortaya koydu. Bu da sıvı helyumun, taşımanın en kritik sınırlayıcı ögesi olduğunu gösteriyor. Tüm seyahat boyunca ise tek bir proton bile kaybedilmeden sistem muvaffakiyetle amaca ulaştırıldı.
Şimdi geriye, antimaddenin ulaştırılabileceği yeni bir deney noktası bulmak kalıyor. CERN takımı, elektromanyetik parazitlerin düşük olduğu bir laboratuvar arayışında. Lakin asıl amaç, Almanya’nın Düsseldorf kentinde inşası süren yeni antiproton araştırma tesisi. Şayet sıvı helyum sorunu da çözülürse, bu sistemle yapılacak ölçümler, CERN’de bugüne kadar elde edilenlerden 100 kat daha hassas sonuçlar verebilir.
