Evreni ve içindeki her şeyi yöneten temel kuvvetleri inceleyen bilim insanları fizik anlayışımızda "yeni bir çağ" açma potansiyeli taşıyan son deneyler karşısında "ihtiyatlı bir heyecan" yaşıyor.

Bilimsel deneylerin çoğu mevcut hipotezi doğrulasa da bilim insanlarını gerçekten coşkuyla dolduran şey mevcut teorilerini bozan bir şeyin keşfi gibi görünüyor.

Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü'nün (CERN) İsviçre'de, Cenevre yakınlarında bulunan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda (LHC) atomaltı parçacıklar üzerine bir çalışma yürüten uluslararası ekibin son çalışmasının ardından gerçekleşen şey buydu.

LHC dünyanın en büyük ve en güçlü parçacık hızlandırıcısı. LHC, Alp Dağları’nın 100 metre altında bulunan ve süper iletken mıknatıslardan oluşan 27 kilometre uzunluğundaki bir halka ve fizikçiler burada, bir dizi parçacığı tünelin içinde birbirleriyle kafa kafaya çarpışacak şekilde ışık hızına yakın bir hızla fırlatıp çarpışmanın sonuçlarını inceliyor.

Güzellik kuarkı denilen bir tür atomaltı parçacığı inceleyen uzun süreli bir deneyde, kuarkın LHCb deneyinde gözlemlendiğinde değişken bir oranda diğer atomaltı parçacıklara ayrıldığı ortaya çıktı.

Bu bulgu, evreni nasıl anladığımıza dair mevcut teoriyle çelişiyor.

Imperial College London'dan araştırmada yer alan Dr. Mitesh Patel, The Independent'a verdiği demeçte şu ifadeleri kullandı:

Bu sonuçları, var olduğunu bildiğimiz temel kuvvetlerle açıklayamayız.

Eğer doğruysa (bunu henüz kesin olarak bilmiyoruz) o zaman potansiyel olarak yeni bir doğa kuvveti var demektir.

Standart model olarak bilinen mevcut teori 1960'larda ve 1970'lerde bilim insanları tarafından oluşturulmuştu ve maddenin yapıtaşlarını mümkün kılan doğadaki tüm kuvvetlerle ilgilenen parçacık fiziğini anlamak için son derece güvenilir ve deneylerle kanıtlanmış bir yoldu.

Standart model bilinen tüm temel parçacıklara (ki bunlardan çok sayıda var) ve bunları yöneten dört kuvvete isim verir. Bunlar uzun menzilli kuvvetler uygulayan kütleçekimsel ve elektromanyetik etkileşimlerle yalnızca atomaltı seviyede çalışıp nükleer etkileşimleri yöneten süreçleri kontrol eden güçlü ve zayıf etkileşimlerdir.

Fakat standart modelin oluşturulduğu günden beri fizikçiler modelin cevaplayabileceği şeyler yelpazesindeki büyük boşlukların farkında ve modeli gerçekliğin daha eksiksiz bir şekilde anlaşılması için hayati bir basamak taşı olarak görüyor.

Zorluk bu boşlukların gözlemlenebileceği koşulların yaratılması ve daha sonra bunların açıklanmasında yatıyor.

Dr. Patel "Standart model inanılmaz bir teori. Esasen 1960'lardan beri çürütülemezdi.

Ama evrendeki tüm şeylerin yüzde 95'inin ne olduğunu açıklayamıyor, bu bir temel teori için hayli büyük bir kusur" diyor.

Standart model madde ve anti-madde arasındaki ilişkinin yanı sıra atomaltı parçacık oluşumunun bazı gözlemlenebilir özelliklerini ve örüntülerini açıklayabilecek teorik bir çerçeve sunmayı başaramıyor.

Fakat Dr. Patel deneyin sonuçlarının tekrarlanması ve isabetli olduğunun belirlenmesi durumunda evrenin dokusunu yöneten kuvvetlere dair bambaşka bir anlayış dünyasına açılan kapıların aralanabileceğini söylüyor.

Bu, standart modelin inanılmaz yapısındaki bir çatlak. Bize kamayı sokabileceğimiz ve çatlağın genişlediğini görebileceğimiz bir yer sunuyor.

Bilim insanları sonuçların tam olarak doğrulanması için hala katedilmesi gereken bir yol olduğu konusunda uyarıyor.

Dr. Patel şu ifadeleri kullandı:

Gördüğümüz fark birkaç binde bir ihtimalle sadece tesadüf eseri olabilir.

Bu, normalde çok şüpheci olan biz fizikçileri en azından ihtiyatlı bir şekilde heyecanlandırmak ve kesinlikle daha fazlasını bilmek istememizi sağlamak için yeterli fakat fizikçilerin yeni bir şeyin gerçekten olduğundan emin olmak için altın standart olarak talep edeceği şey birkaç milyonda bir görülecek tesadüf ihtimali değil

25 yıldır bu alanda çalışan ve projedeki baş bilim insanı olan Profesör Chris Parkes, The Independent'a şunları söyledi:

Potansiyel olarak son derece önemli olduğu için bunu ortaya koymak istedik fakat henüz kesin sonuç vermiş değil.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı Güzellik deneyi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda yürütülen 4 büyük deneyden biri ve bizler 19 ülke ve 85 enstitüden bin bilim insanı ve mühendisin yer aldığı bir işbirliği içindeyiz.

Bugün ortaya koyduğumuz bu yeni sonuç kilit alanlarımızdan birinin kapsamında. Dedektörümüzün odaklandığı temel alanlar maddeyle anti-madde arasındaki farklar ve nadir bozunma süreçleridir. Bugünkü sonuç ikinci kategoride yer alıyor.

Bu, güzellik kuarkının bozunması, yaklaşık milyonda bir görülen belirli bir son duruma dönüşecek şekilde bozunması. Ve bu son durum elektron ya da elektronların ağır versiyonuna benzetilebilecek müonlar içerebilir.

 

Profesör Parkes güzellik kuarkının iki farklı durum oluşturacak şekilde bozunması konusunda standart modelin iki durumun tam olarak aynı oranda oluşacağını tahmin ettiğini söyledi.

Bununla ilgili teorik bir belirsizlik yok.

Ama gördüğümüz şey, birbirleriyle aynı hızda bozulan parçacıklarda bir sapma olduğuna dair bir ipucu, potansiyel bir işaret. Daha fazla güzellik kuarkının müonlardan çok elektron oluşturacak şekilde bozunduğunu görüyoruz.

Doğrulanması halinde son derece heyecan verici olur çünkü temel teorimiz, yani standart model bunun bu şekilde gerçekleşmemesi gerektiğine dair gerçekten sağlam bir öngörüye sahip, bu yüzden bu teoriyi temelden değiştirmemiz gerekir.

Bilim insanları araştırmanın, ortaya çıkardıkları fakat henüz çözümünden emin olmadıkları teorik bilmeceleri çok daha eksiksiz anlamalarını sağlayacak yolu aydınlatabilmesini umuyor.

Profesör Parkes şunları söyledi:

Bu gerçekten de insanoğlunun evrenin nasıl işlediğine dair aklındaki temel soru.

Daha felsefi ya da spekülatif konuşmak gerekirse, büyük başarılarına rağmen standart modelin fizikte yanıtlayamadığı devasa sorular olduğunu biliyoruz. Karanlık maddenin varlığı veya evrenin eşit miktarda madde ve anti-maddeyle yaratılmış olmasına rağmen bugün tamamen maddeden oluşması gibi temel bilmeceler olduğunu biliyoruz.

Bunlar, fizikte bu teoriyle cevaplayamayacağımız büyük temel sorular ve eğer teoriyi önemli bir şekilde gözden geçirmemiz gerektiği ortaya çıkarsa, fiziğin çok büyük soruları hakkında bize içgörü sağlayacak ilk deneme adımlarını atıyor olabiliriz demektir.

* Harry Cockburn'ün makalesinin tasarımdan kaynaklanan nedenlerle kısalttığımız başlığının tamamı şöyledir: "Yeni doğa kuvveti": Evreni anlayışımızda yeni bir döneme işaret eden deney, bilim insanlarını "ihtiyatla heyecanlandırıyor"

https://www.independent.co.uk/news

Independent Türkçe için çeviren: Noyan Öztürk