Fermi Tarafından Öngörülen Bir Atomaltı Parçacığın Kanıtı
Çinli parçacık fizikçileri, (J/psi) mezonu pozitif ve negatif pion çiftine bozunduğunda bulunan yeni bir atomaltı parçacığın kanıtlarını açıkladılar. Her ne kadar yeni atomaltı parçacıklar nispeten sık bulunsa ve geçici keşiflere ilişkin raporlar daha yaygın olsa da, bu parçacık 70 yıldan uzun bir süre önce büyük fizikçi Enrico Fermi tarafından tahmin edildiği için öne çıkıyor.
Fermi en çok kendi adını taşıyan astronomi paradoksuyla ve ardından Oppenheimer filmiyle hoş karşılamayacağı bir ilgi gören Manhattan Projesi’ndeki rolüyle tanınıyor olabilir. Ancak bilime en büyük katkıları, bir zamanlar hayal ürünü olarak görülen ancak şimdi evreni anlamamızda kilit rol oynayan nötrino öngörüsü de dahil olmak üzere atom altı fizik alanındaydı. Bir proton ve bir antiprotonun bağlı durumuna ilişkin bir başka öngörüsü de doğrulanmış görünüyor.
Bu tahminle ilgili belki de en dikkat çekici şey, bozunması sonucunda şüpheli ürünün ortaya çıktığı parçacığın bile Fermi’nin yaşamı boyunca düşünülmemiş olmasıdır. Fermi’nin ölümünden ancak on yıl sonra ilk kuark modelleri, bilinen proton ve nötronları oluşturan üç kuark yerine eşit sayıda kuark ve antikuarktan oluşan bir parçacık türü olan mezon fikrini üretti.
J/ψ olarak da yazılan (J/psi) mezonu, bir çekicilik kuarkı ve çekicilik antikuarkından oluşur. Tüm mezonlar gibi kararsızdır ve uzun ömürlü değildir.
Bir (J/psi) mezonunun pozitif ve negatif pionlara bozunmasını gözlemleyen 80 Çinli ve Batılı kurumun temsilcilerinden oluşan BESIII işbirliği, Fermi’nin öngörüsüne uyan bir şeyin işaretlerini buldu.
2013 yılında BESIII işbirliği J/ψ bozunumu sırasında X(1840) rezonansını buldu. Bununla birlikte, 10 milyar bozunumun daha yakından incelenmesi üzerine, enerji bakımından birbirine yeterince yakın iki rezonansın karıştırılmasının kolay olduğuna dair ikna edici kanıtlar buldular. Yeni rezonans 1882.1 MeV/c2 enerjisiyle X(1880) olarak adlandırıldı. Bu da kütlesini proton-antiproton kütle eşiğine yaklaştırıyor.
Yazarlar yaptıkları açıklamada, “Kütlesinin ppbar kütle eşiğine yakınlığı, bir ppbar bağlı durumun varlığını destekledi” diyor. Protonlar parçacık fiziğinde p ile sembolize edilirken, pbar bir protonun antimadde karşılığıdır. Bağlı durum, tek bir varlık gibi davranan iki parçacıktan oluşan bir şeydir.
Fikir kulağa ne kadar mantıksız gelse de proton ve antiprotonların, birbirlerini yok etmeden önce saniyenin milyonda biri kadar bir süre ortak kütle merkezlerinin yörüngesinde döndükleri protonyumda var oldukları zaten bilinmektedir. Yeni keşif başka bağlı durumların da mümkün olduğunu gösteriyor.
Süreç, elektron ve pozitronların (elektronların antimadde eşdeğerleri) yüksek enerjide birbirine çarptırılması ve üretilen parçacık ürünleri ile fotonların izlerinin takip edilmesiyle başlatıldı.
Kaynak: https://www.iflscience.com
Derleyen: Figen Berber
Üç Cisim Sorunu: ‘Karanlık Orman’ Teorisi Fermi Paradoksunu Çözüyor mu?