Antimadde

Antimadde, her temel parçacığın karşıt parçacığı olan madde türüdür. Her parçacıkla eşit kütleye sahip, ancak elektrik yükü ve bazı kuantum sayıları ters işaretli bir antiparçacık vardır. Örneğin elektronun antiparçacığı pozitron, protonun antiparçacığı antiprotondur; nötronun antiparçacığı antinötron. Nötr parçacıklar için de antipartiküller bulunabilir (antineutrino gibi).

Antimadde ile normal madde karşılaştığında yok oluşma olarak adlandırılan süreç gerçekleşir ve karşıt kütle enerjisini serbest bırakır. Bu enerji tipik olarak gamma ışınları veya diğer parçacıklar halinde açığa çıkar. Pozitron ile elektronu bir araya geldiğinde genellikle 511 keV’lik iki gamma fotonu oluşur.

Laboratuvarlarda antimadde üretimi yüksek enerjili parçacık çarpışmalarıyla sağlanır. Üretilen antiparçacıklar, manyetik ve elektriksel alanlarla hapsedilir veya soğutulur. Antiprotonlar, pozitronlar ve antihidrojen gibi örnekler CERN ve diğer araştırma merkezlerinde incelenir; antihidrojen atomunun özellikleri, antimaddeyle yapılan temel testler için önemlidir.

Uygulamalar arasında tıbbi görüntüleme (PET taramaları) ile madde-antimadde kavramına ilişkin temel fizik çalışmalar yer alır. Ayrıca evrenin madde-antimadde asimetrisi üzerine yapılan araştırmalar, kozmolojideki en temel sorular arasındadır.

Antimadde üretimi ve depolanması yüksek zorluklar içerir; antiparçacıklar normal maddeyle temas ettiklerinde hızla yok olur ve büyük miktarda enerji açığa çıkar. Bu nedenle güvenli depolama için gelişmiş manyetik tuzaklar kullanılır; maliyet ve güvenlik nedeniyle pratik uygulamaları halen sınırlıdır.