Bilinen Fizik Yasalarına Meydan Okuyan Keşif
Yakın zamanda yapılan bir deneyde beklenmedik bir şekilde simetriyi bozan kuarklar, madde ve onu bir arada tutan kuvvetler hakkındaki temel anlayışımızı değiştirebilir.
Fizik Profesörü Dipangkar Dutta, evren anlayışımızı yeniden şekillendiren çığır açıcı bir deneye liderlik ediyor. Ekibinin kısa süre önce prestijli Physics Letters B dergisinde yayınlanan araştırması, fizikteki “simetri” kavramının her zaman bilim insanlarının uzun süredir inandığı şekilde davranmadığını gösteriyor.
Simetri, nesiller boyunca fizikte merkezi bir fikir olmuş ve araştırmacıların doğanın en küçük ve en büyük ölçeklerde nasıl çalıştığını açıklamalarına yardımcı olmuştur. Bu yeni bulgular bildiklerimizin sınırlarını zorluyor ve enerji, teknoloji, tıp ve daha birçok alandaki ilerlemeler için heyecan verici olasılıklar sunuyor.
Deney, ABD Enerji Bakanlığı’nın Thomas Jefferson Ulusal Hızlandırıcı Tesisi’nde gerçekleştirildi. Araştırmacılar, proton ve nötronları oluşturan küçük parçacıklar olan kuarkların bazen şaşırtıcı şekillerde hareket ettiğini keşfetti. Yüksek enerjili elektronlar tarafından çarpıldıklarında, kuarklar her zaman simetrik olarak bölünmüyor ve yeniden birleşmiyor, bu da nükleer fizikte uzun süredir devam eden teorilere meydan okuyor.
Güçlü Kuvvetin Sınırlarını Yeniden Tanımlamak
Araştırma ekibinin yüksek hassasiyetli ölçümleri statükoya meydan okuyor ve atom altı parçacıkları birbirine bağlayan güçlü kuvvet hakkında yeni bilgiler sunuyor. Bu bulgular, gelecekteki deneylerin kuark davranışını ve maddenin yapısını nasıl yorumladığını etkileyebilir.
MSU Fizik ve Astronomi Bölümü’nde öğretim üyesi olan Dutta, “Simetrilere dayanarak yaptığımız varsayımlar analizlerimizi büyük ölçüde basitleştiriyor” dedi. “Ancak şimdiye kadar niceliksel olarak hassasiyetle test edilmemişlerdi. Yeni sonuçlarımız simetrilerin ne zaman geçerli olduğunu ve ne zaman belirli düzeltmelere ihtiyaç duyduklarını gösteriyor.”
Simetri ihlallerini ortaya çıkararak Dutta ve çalışma arkadaşları, fizikçilerin atom altı davranışları incelemek için kullandıkları teorik araçların iyileştirilmesine yardımcı oluyorlar. Çalışmaları ayrıca, her atomun çekirdeğini oluşturan parçacıklar olan proton ve nötronların iç işleyişi hakkında potansiyel olarak daha fazla bilgi veren diğer, daha ince simetriler üzerine gelecekteki çalışmalar için zemin hazırlıyor.
Referans: “Flavor dependence of charged pion fragmentation functions” by H. Bhatt, P. Bosted, S. Jia, W. Armstrong, D. Dutta, R. Ent, D. Gaskell, E. Kinney, H. Mkrtchyan, S. Ali, R. Ambrose, D. Androić, C. Ayerbe Gayoso, A. Bandari, V. Berdnikov, D. Bhetuwal, D. Biswas, M. Boer, E. Brash, A. Camsonne ve X. Zheng, 17 Nisan 2025, Physics Letters B.
Kaynak: https://scitechdaily.com