Bir protonun içindeki kuvvetleri hassas bir şekilde haritalayarak, bilim insanları kuarkları bir arada tutan muazzam kuvvetleri keşfettiler, bu da olağanüstü bir başarıdır. Araştırmacılar, muhtemelen kafes kuantum kromodinamiği kullanarak üretilmiş en küçük kuvvet alanı haritasını oluşturmuşlardır. Araştırmaları, bir atomun çekirdeğinden daha küçük bir alana sıkıştırılmış on filin ağırlığına eşdeğer olan inanılmaz derecede güçlü etkileşimleri ortaya koyuyor.
Protonun İçinde Evrenin En Güçlü Kuvvetleri Ortaya Çıkarıldı
Bilim insanları, protonun içindeki kuvvetleri etkili bir şekilde haritalandırarak, içindeki minik parçacıklar olan kuarkların yüksek enerjili foton darbelere nasıl tepki verdiğine dair daha önce duyulmamış bir içgörü sağladılar.
Çalışmanın amacı, Adelaide Üniversitesi’nden uzmanların da bulunduğu çok uluslu bir ekip tarafından yürütülen bu çalışmanın, doğal dünyayı etkileyen temel güçleri anlama yetimizi artırmaktır.
Küme Kuantum Kromodinamiği ile Kuvvetleri Simüle Etmek
Ross Young “Bir protonun içinde etki eden kuvvetleri, ızgara kuantum kromodinamiği adı verilen güçlü bir hesaplama tekniği kullanarak haritaladık,” dedi.
Bu yöntemi kullanarak, uzay ve zamanı ince bir ızgaraya ayıran güçlü kuvvetin—kuarkları proton ve nötronlara bağlayan temel etkileşimin—proton içindeki farklı bölgelerde nasıl değiştiğini simüle edebiliriz.
Şimdiye Kadarki En Küçük Kuvvet Alanı Haritasını Yapmak
Grubun çıktısı, şimdiye kadar yaratılmış en küçük doğa kuvvet alanı haritası olabilir.Joshua Crawford hesaplamaları Adelaide Üniversitesi ekibi ve yabancı ortaklarla işbirliği içinde yürüttü.
Mükemmel Kuvvetleri Minyatür Ölçeklerde Ortaya Çıkarmak
Joshua’nın araştırmasına göre, bu küçük ölçeklerde bile, yer alan baskılar muazzam olup, yarım milyon Newton’a kadar ulaşmakta, yani yaklaşık on fil kadar, bir atom çekirdeğinden çok daha küçük bir alanda yoğunlaşmaktadır.
“Bu kuvvet haritaları, protonun karmaşık iç dinamiklerine yeni bir bakış açısı sunarak, maddenin temel yapısını inceleyen deneylerde ve Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi yüksek enerjili çarpışmalarda davranışının açıklanmasına yardımcı olmaktadır.”
Büyük Hadron Çarpıştırıcısının İşlevi
Dünyanın en büyük ve en güçlü parçacık hızlandırıcısı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’dır (LHC). 10.000’den fazla bilim insanı ve 100’den fazla ülkedeki yüzlerce kurum ve laboratuvar ile iş birliği içinde, CERN bunu inşa etti. LHC’nin amacı, fizikçilerin birçok parçacık fiziği teorisinin öngörülerini test etmelerini sağlamaktır.
Bilimin Temel Araştırmalarla Nasıl İlerliyor?
En son bulgularımız gibi çağdaş çalışmalar, maddenin temel yapı taşlarının davranışlarını aydınlatarak doğanın en temel seviyesindeki bilgimizi genişletiyor.
Protona Yönelik Çalışmalar ve Gelecekte Kullanımları
Protonun iç işleyişini daha iyi anlamak, protonların ileri teknolojilerde nasıl kullanıldığını geliştirmemize yardımcı olabilir.
Proton tedavisi, yüksek enerjili protonları kullanarak kanserleri hassas bir şekilde hedef alırken çevre dokulara zarar vermeyi en aza indiren bir yöntemdir ve iyi bilinen bir örnektir.
Tıbbın ve Bilimin Geleceğini Geliştirmek
Işıkla ilgili erken keşiflerin modern lazerlerin ve görüntülemenin gelişimine yol açtığı gibi, proton yapısını anlama şeklimizi genişletmek de bilimsel ve tıbbi uygulamaların bir sonraki dalgasını etkileyebilir.
Önceki nesillerin modern dünyayı devrim niteliğinde değiştirmek için ışığın sırlarını keşfettiği gibi, bu çalışma protonun içindeki görünmez kuvvetleri ilk kez görünür hale getirerek teori ile deney arasındaki boşluğu kapatıyor.
Kaynak:ttps://scitechdaily.com/inside-the-proton-the-most-intense-forces-in-the-universe-revealed/
Haberi Derleyen: Yusuf Havvat Çukurova Üniversitesi Fizik Bölümü