Perdäniň aňyrsyndaky dünıä
Noıabr 10, 2012
Alymlaryň pikirine görä, Älem dörände, energiıadan elementar bölejikler bilen birlikde antibölejikler-de peıda bolupdyr. Her bir bölejigiň özüne görä antibölejigi bar.
2012-nji ıylyň 4-nji iıulynda ylymda üstüniň açylandygy bildirilen higgs bölejigi fizikanyň standart modeliniň çäklerinde düşündirilıän we biziň fiziki dünıägaraışymyzyň esaslandyrylmagy üçin zerur bolan iň soňky nätanyş bölejik hasaplanylıar.
Älemdäki beıleki bölejikleriň nädip massaly bolıandygy barada indi ıarym asyra golaı wagt bäri jogap tapylman gelinıän köp sowallary şu elementar bölejik bilen düşündirip bolıar. Gürrüň bu ıerde biziň agramymyz barada baranok. Agyrlygy döredıän ilkinji nobatda atomlaryň özara dartyş güıji. Mundan tapawutlylykda, higgs bölejigi Älemiň absolıut zerur elementi.
Bu elementar bölejigiň barlygynyň subut edilmeginiň häzirkizaman fizikanyň gazananlarynyň iň möhümleriniň biridigi, onuň globallaşan, ägirt uly serişdeler bilen üpjün edilen giň gerimli ylmy barlaglaryň gazanan ıeňşidigi şübhesiz. İöne ıeňiş nähili uly bolsa-da, gözlegler we öwrenmeler heniz soňlanar ıaly däl.
“Täze dünıäniň” kynçylyklary
Higgs bölejiginiň tapylmagy bilen diňe ozalky teoriıa ıene bir gezek tassyklandy. Emma indi ylymda täze, nätanyş bir dünıä gadam basylıar. Bu gadam basylıan dünıäde bolsa, häzirki bize belli bolan deňlemelerdir formulalar alymlara çelgi bolup ıa-da ıol görkezip bilenok. Bu dünıä aralaşjak bolsak, ilki bilen tebigatyň bize nätanyş kanunlarynyň üsti açylmaly.
Täze dünıä ıol açaımagy mümkin esasy çözgütler “Älem näme üçin antimateriıadan däl-de, materiıadan durıar”, “Älem döränden soň, antimateriıanyň ykbaly nähili bolupdyr” diıen ıaly soraglaryň çözgütlerinde ıatyr. Alymlar indi şu köne soraglara jogap tapmaly.
Ženewanyň golaıyndaky SERN ylmy merkezinde protonlaryň çaknyşdyrylmagynda dörän täze bölejikler. Ženewa, mart, 2010.
Häzirki ylmyň tassyklamagyna görä, 13.7 milliard ıyl mundan ozal Uly Partlamada Älem dörände, energiıadan elementar bölejikler bilen birlikde antibölejikler-de peıda bolupdyr. Her bir bölejigiň özüne görä antibölejigi bar. Bularyň massalary deň, diňe elektrik ıükleri (zarıadlary) gapma-garşylykly.
Ylymdaky şu pikirden ugur alynsa, onda Uly Partlamada materiıa bilen deň mukdarda onuň ekiztaıy ıa-da aınada görünıän şekili hökmünde barlygyň beıleki formasy – antimateriıa-da emele gelen bolmaly. Bularyň häsiıetlerinde hiç bir tapawut bolmaly däl.
Antimateriıanyň bardygyny postulat hökmünde kabul eden ilkinji teoriıalarda, şeıle hem kwant elektrodinamikasy, kwant hromodinamikasy ıaly häzirkizaman teoriıalarda materiıa we antimateriıa bölejikleriniň şol bir fiziki kanunlara boıun egmelidigi aıdylıar.
Antisuw edil suw ıaly şaglap akmaly, antiösümlik edil ösümlik ıaly gögerip, miwe bermeli, antidünıä bilen biziň dünıämiziň arasynda hem görnüp duran tapawut bolmaly däl. İöne bir ıagdaı bilen bular biri-birine galtaşyga geläıse welin, ıyldyrym çakan ıaly ıagdaı döräp, ikisi-de energiıa öwrülip, gürüm-jürüm bolmaly. Şu nukdaınazardan, bular dörände, tebigat olaryň ikisine-de birek-biregi ıok etmäge başarnyk bermek bilen, öňünden olaryň ölümini taıynlapdyr.
Teoretikleriň deňlemelerinde materiıa bilen antimateriıanyň ikisi-de deňhukukly rol oınaıarlar. Emma gözegçilik edip bolıan fiziki kosmosda antimateriıadan kän bir alamat ıok. Älem özüniň häzirki formasynda tutuşlygyna diňe materiıadan durıana meňzeıär.
Öňde duran sowallar
Antimateriıanyň anyklap bolmaz ıaly ıagdaıda gürüm-jürüm bolmagy nähili kanunyň esasynda mümkin bolıarka? Materiıa bilen antimateriıanyň aınada görünıän iki şekil ıaly deň hereket etmän, olaryň käbir häsiıetleriniň biri-birinden üıtgeşik bolmagy-da mümkinmikä? Älemde materiıa antimateriıadan has agdyklyk hem edıärmikä?
Fizika ylmynyň dürli ugurlarynda iş alyp barıan alymlar onlarça ıyl bäri şu syrlaryň üstüni açmaga synanyşıarlar. Aıratyn-da elementar bölejikleri öwrenıän fizikler dürli synaglary geçirıärler.
Bu ugurda alnyp barlan işler Älemiň kanunalaıyklyklary barada käbir täze zatlara göz ıetirilmegine mümkinçilik beren bolsa-da, esasy maksada entek ıetilenok. Fizikler antimateriıanyň anyklap bolmaz ıaly ıagdaıda gürüm-jürüm bolmagyna sebäp bolan mehanizmiň üstünden entek baranoklar.
Geçirilıän tejribelerde ilkinji nobatda üns merkezinde durıan zat – antiwodorod. Ol materiıa bilen antimateriıanyň arasyndaky käbir tapawutlara göz ıetirmek üçin iň amatly synag obıekti hasaplanylıar. İewropanyň ylmy-barlag merkezi SERN-iň ALPHA topary antiwodorodyň atomlaryny jikme-jik öwrenip bolsa, onuň bu aratapawudy barlamak üçin güıçli gural bolmagy mümkin diıen pikirden ugur alıar.
Antiwodorod antimateriıanyň iň ıeňil, iň ıöntem elementi. Ol negatiw ıükli (zarıadly) antiproton bilen pozitiw zarıadly pozitrondan, ıagny elektronyň anti bölejiginden durıar.
Daşynda bir elektron aılanıan protondan ybarat adaty wodorodyň atomy Älemde näçe diıseň bar. Kosmosdaky adaty materiıanyň takmynan dörtden üç bölegini emele getirıän wodorod fizikada iň oňat düşünilen sistemalaryň biri. Antiwodorod bolsa gaty seırek duş gelıär. Ony öndürmek aňsat däl, öndüreniňden soň hem ony dargatman saklamak has-da kyn. Sebäbi antimateriıanyň çak edilıän ähli elementleri ıaly, antiwodorodyň atomy-da materiıa bilen galtaşan badyna dargaıar.
Antimateriıa boıunça häzirki ylmy gözlegler britaniıaly fizik Pol Dirakyň 1931-nji ıylda antielektronlaryň bardygyny hasaplap çykarmagy bilen başlanypdy. 1995-nji ıylda SERN-de ilkinji gezek antiwodorodyň atomlary öndürildi. Şonda antiprotonlar bilen ksenon atomlarynyň çaknyşdyrylmagy netijesinde 3 hapdäniň dowamynda dörän 9 atomyň ömri diňe bir sekundyň 40 milliarddan bir bölegine ıetipdi.
Ondan soňraky ıyllarda geçirilen synaglarda dowamly öňegidişlikler boldy. 2010-njy ııla ALPHA toparyna 38 sany antiwodorod atomyny 0.17 sekuntlap magnit meıdanlary bilen gabap saklamak başartdy. Üstümizdäki ıylyň mart aıynda bolsa, alymlar 300-den agdyk antiatomy 17 minuda golaı wagtlap magnit duzagynda manipulirläp saklamak arkaly, antiatomlaryň üstünde spektroskopik analizleri alyp bardylar we olaryň häsiıetlerine göz ıetirmegiň umuman mümkindigini anykladylar.
SERN ylmy merkezinde ıörite kollaıder arkaly üstümizdäki ıylyň aıagyna çenli protonlary çakyşdyrmak işi dowam etdiriler. İene iki ıyla golaı wagtdan soňra bolsa, bu kollaıder häzirkisinden iki esse köp kuwwat bilen işläp başlanda, antimateriıa dünıäsine aralaşmaga köpri bolup hyzmat etmegi mümkin uly massaly elementleriň öndürilmegine umyt edilıär.