Bir kuantum fenomeni olan Delbrück saçılması daha iyi hesaplandı ve böylece teori ile deney arasında uzun süredir devam eden bir anlaşmazlık ortadan kalktı.
Işığın atomlara bağlı elektronlardan yansıdığı Rayleigh saçılma mekanizması gökyüzüne rengini veren şeydir. Delbrück saçılması olarak adlandırılan ve fotonların atom çekirdeklerini çevreleyen elektrik alanından saptırılmasıyla ortaya çıkan benzer bir olguya kuantum teorisi izin vermektedir. Şimdi, Almanya’daki Braunschweig Teknik Üniversitesi’nden Jonas Sommerfeldt ve meslektaşları tarafından yapılan bu kuantum sapma hesaplamaları sunuluyor. Bulguların, nükleer yapının anlaşılmasını geliştirebilecek nükleer foton saçılması araştırmalarının analizine yardımcı olması bekleniyor.
Kuantum teorisi, varoluşa girip çıkan parçacık-antiparçacık çiftlerinin aslında boş olmayan boş uzayı doldurduğunu belirtir. Fotonlar bir çekirdeğin elektrostatik alanında bu çiftlerle temas ettiğinde, Delbrück saçılması meydana gelir.
Delbrück tesir kesiti, bu işlemin gerçekleşme olasılığını kodlayan bir ölçüdür. Ağır çekirdekler için, bu miktarın teorik hesaplamalardan elde edilen değerleri ile deneysel verilerden çıkarılan değerleri en az elli yıldır birbirinden farklıdır.
Çeşitli foton enerjisi ve çekirdekler için hassas olan Delbrück tesir kesitini hesaplamak için bir yöntem Sommerfeldt ve çalışma arkadaşları tarafından oluşturulmuştur.
Tesir kesitine sıklıkla göz ardı edilen katkıları hesaba katabilen matematiksel bir formül kullanmak ana yeniliktir. Araştırmacılar, tekniklerini göstermek için yüksek enerjili fotonların plütonyum çekirdekleri tarafından Delbrück saçılımını kullandılar. Diğer hesaplamaların aksine, bu hesaplama deneysel sonuçlarla eşleşen bir tesir kesiti ürettiğinden, yukarıda bahsedilen sorun çözülmüş oldu. Araştırma ekibine göre, ışık ve maddenin nasıl etkileştiğini tanımlayan temel teori olan kuantum elektrodinamiği, bu hesaplama yaklaşımı kullanılarak hassas bir şekilde test edilmelidir.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v16/s114
