Fizikçilerin Temel Parçacıkta Bir Hatası mı Var?

key particle weighs in
Illinois, Batavia'daki Fermilab'daki Tevatron parçacık çarpıştırıcısı bir zamanlar dünyanın en güçlü hızlandırıcısıydı.Kredi: Granger/Alamy

Fizikçilerin evrenin nasıl anlamaya çalışırken temel parçacıkların nasıl oluştuklarını ve birbirleri ile nasıl etkileşime girdikleri kafalarını karıştıran en büyük sorunlardan biridir.
Şimdi temel bir parçacığın araştırmacıların düşündüğünden daha fazla kütleye sahip olduğu konusunda ciddi anlamda Kafa karıştırmakla kalmayıp ayna zamanda teorik anlamda da büyük değişikliklere yol açabileceği konusu gündemi dolduruyor.

Texas A&M Üniversitesi’nde parçacık fizikçisi ve deneyleri yürüten ABD hükümetinin Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’nın sözcüsü Dave Toback, “Bu sadece bir şeylerin yanlış olması değil” dedi. Diğer laboratuvarlar tarafından tekrarlanırsa, “tam anlamıyla doğayı anlamamızda temel bir şeyin yanlış olduğu anlamına gelir.” şeklinde açıklamada bulundu.

Laboratuardaki fizikçiler on yıl boyunca parçacıkları bir araya getirdiler ve 4 milyon W bozon kütlesini ölçtüler.

Bu atom altı parçacıklar, atomların merkezindeki temel bir kuvvetten sorumludur ve diğer parçacıklara bozunmadan önce sadece bir saniyenin çok küçük bir bölümünde var olurlar.

Toback, “Evrenin kuantum köpüğünde sürekli olarak kütle sahibi oluyorlar ve sonrasında bozunuyorlar” dedi.

Dünyanın dört bir yanından 400 bilim insanından oluşan bir ekip tarafından Science dergisinde bir araştırma yazısı yayınlandı.

Araştırmaya göre, evrenle ilgili hakim teorinin belirttiği kütlede bir fark oluşmuş durumda.

Bu farkta bir yuvarlama hatası ya da kolayca açıklanamayacak kadar büyük. Bu olağanüstü farkın başka bir deneyle doğrulanması gerektiğini ifade ediliyor.

Bilim insanları parçacıklar için standart model olarak tabir ettikleri parçacıklarla ilgili bir yapı üzerinden çalışmalarını yürütmektedirler.

Bu olağanüstü farkta bu modeli tehdit edici unsurları bünyesinde barındırabilir.

Araştırmacılar farkı açıklayabilecek W bozonu ile etkileşime giren keşfedilmemiş bir parçacık olabileceğini tahmin ettiler.

Belki de evrenin yeterince anlaşılmayan bir diğer bileşeni olan karanlık madde bir rol oynuyor olabilir. Ya da belki de şu anda anlamadıkları yeni fizik var diye düşünüyorlar.

Standart model, bir W bozonunun 80.357.000.000 elektron volt, artı veya eksi altı milyon ölçmesi gerektiğini söylüyor.

Fermi ekibiniden İtalya Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü araştırma direktörü Giorgio Chiarelli, “Bundan biraz daha fazlasını bulduk. O kadar değil, ama bu yeterli” dedi. Fermi ekibinin ölçeği, W bozonunu 80.433.000.000 elektron volttan daha yüksek, artı veya eksi dokuza yerleştirdi.

Temel Kuvvetler
Temel Kuvvetler

Büyük bir fark gibi görünmüyor, ancak atom altı dünyada çok büyük bir fark.

Ancak hem ekip hem de araştırmaya dahil olmayan uzmanlar, böylesine büyük bir iddianın, henüz sahip olmadıkları ikinci bir ekipten ekstra kanıt gerektirdiğini söyledi.

Fermi ekibinin bir parçası olmayan California Santa Barbara Üniversitesi’nden parçacık fizikçisi Claudio Campagnari, “Bu inanılmaz derecede hassas bir ölçüm, çeşitli küçük etkilerin çeşitli kalibrasyonlarının anlaşılmasını gerektiriyor” dedi.

“Ama bence günün sonunda ihtiyacımız olan şey başka bir deneyle doğrulamak.”

Daha önce, diğer ekipler tarafından W bozonunun daha az kesin ölçümleri, onun tahmin edilenden daha hafif olduğunu buldu, bu nedenle, araştırmanın bir parçası olmayan Caltech fizikçisi Sean M. Carroll, “belki de bu deneyde garip bir şey var” dedi. “kesinlikle çok ciddiye almaya değer” olduğunu söyledi.

Bulgu, standart fizik modeli üzerindeki potansiyel etkisi nedeniyle önemlidir.

Parçacık Fiziğinde Standart Model

Duke’s Kotwal, “Doğanın gerçekleri var” dedi. “Model, bu gerçekleri anlama şeklimizdir.”

Bilim adamları, standart modelin mükemmel olmadığını uzun zamandır biliyorlar. Karanlık maddeyi veya yerçekimini iyi açıklamıyor. Araştırmacılar, bilim adamlarının bu bulguları açıklamak için içeri girip onunla uğraşmaları gerekiyorsa, diğer parçacıkları ve kuvvetleri iyi açıklayan ve tahmin eden matematiksel denklemleri patlatmadığından emin olmaları gerektiğini söyledi.

Modelle ilgili tekrarlayan bir sorundur. Bir yıl önce farklı bir ekip, standart modelle ve müonların nasıl tepki verdiğiyle ilgili başka bir sorun buldu.

Toback, “Kuantum mekaniği gerçekten güzel ve tuhaf” dedi. “Kuantum mekaniği tarafından derinden rahatsız edilmeyen hiç kimse onu anlamadı.”

Kaynak: phys.org

Benzer Reklamlar

İlk yorum yapan olun

Yorumunuz