Atomların İçinde Beşinci Bir Doğa Gücü Keşfedilmiş Olabilir
Fizikteki her eylem bir tür itme ya da çekme kuvveti tarafından yönetilir. Bildiğimiz kadarıyla bunların hepsi sadece dört kategoriden birine giriyor; elektromanyetizma, yerçekimi ve iki tür nükleer kuvvet.
Yine de parçacık dinamiğinin küçük fırtınalarının derinliklerinde gizlenmiş ve kolayca tespit edilemeyecek kadar ince kuvvetler de olabilir.
Almanya, İsviçre ve Avustralya’dan fizikçiler şimdi, elektronlar ve nötronlar arasında fısıldaşan ‘beşinci’ kuvvetin bir örneğinin atomların kalbinde nerede saklanıyor olabileceğine dair yeni kısıtlamalar getirdiler.
Standart Fizik Modelimiz kozmik ve kuantum fenomenlerini açıklamakta ne kadar kullanışlı olsa da, fizikçilerin kafalarını kurcalayan göze batan boşluklar var.
Örneğin karanlık madde hala anlaşılması zor. Büyük Patlama’dan sonra neden bir tür maddenin baskın hale geldiğini kimse bilmiyor. Ve yerçekimi, davranışını açıklayacak bir kuantum teorisinden yoksun olan kuvvet ailesinin en şüpheli üyesidir.
Yeni alanların ve parçacıkların eklenmesi modeli genişletmek için uzun bir yol kat edebilir ve belki de bu gizemli fenomenleri açıklamaya yardımcı olabilir.
Yukawa parçacığı, atomların çekirdekleri içindeki olası bir kuvvetin varsayılan aracısıdır. Eğer varsa, bir atomun çekirdeğini oluşturan parçacıkların birbirleriyle ve muhtemelen elektronlarla nasıl etkileşime girdikleri üzerinde ince bir etkisi olacaktır.
Kuvvetin kozmik ölçekte öngörülen etkilerini ortaya çıkarmaya yönelik son girişimlerin aksine, bu son araştırmanın arkasındaki fizikçiler odaklarını dört farklı kalsiyum türünün çekirdeklerinin etrafındaki orbitallerde çok daha küçük bir alana çevirdi.
Elektronlar tipik olarak merkezdeki pozitif yüklü parçacıklara olan çekimleriyle kendi çevrelerine hapsolurlar. Ancak onlara bir tekme atıldığında, atomik geçiş olarak bilinen daha yüksek bir yörüngeyi kısa süreliğine ziyaret edeceklerdir.
Bu sıçramanın kesin zamanlaması büyük ölçüde çekirdeğin yapılış şekline bağlıdır, yani bir element her biri sahip olduğu nötron sayısına bağlı olarak farklı atomik geçişlere sahip olabilir.
Bu varyasyonların haritalandırılması, Standart Model tarafından nispeten basit bir şekilde tahmin edilmesi gereken King grafiği adı verilen bir şeyle sonuçlanır. Çizimin modelle uyuşmadığı örneklerin bulunması – teorik olarak – nötronlar ve elektronlar arasında işleyen zayıf bir ek kuvvete işaret edebilir.
İki farklı yük durumunda beş kalsiyum izotopu kullanan araştırmacılar, atomik geçişleri, 10 ila 10 milyon elektronvolt arasında bir kütleye sahip bir aracı parçacık tarafından yönetilen tanımlanmamış küçük bir kuvvet için biraz kıpırdama alanı bırakacak derecede ölçtüler.
Hesaplamalarındaki belirsizlik ne olursa olsun, araştırmacılar bunun büyük ölçüde tek bir faktöre bağlı olduğunu gösterdiler – bu da beşinci bir kuvvetin varlığına yönelik bir ipucu olabilir.
Elde ettikleri sapmalar içindeki herhangi bir dinamiğin bilinen fiziğin mi yoksa varsayılan Yukawa etkileşiminin mi sonucu olduğunu doğrulamak için daha fazla deney ve gelişmiş hesaplamalar gerekecektir.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Atomların İçinde Beşinci Bir Doğa Gücü Keşfedilmiş Olabilir
Hayatta Kalmak İçin Protonlarını Kaybeden Çekirdek Keşfedildi
Hayatta Kalmak İçin Protonlarını Kaybeden Çekirdek Keşfedildi