Japonya’da Dev Bir Yeraltı Su Deposundaki Işığın Titreşimleri, Tüm Evreni Açıklayabilir

Japonya’da bir dağın altına gömülü bir mağaranın içinde, yıllardır çok büyük bir su deposu var. 

Arada sırada, tankın kenarları etrafında bir ışık halkası titriyor – bir elektronun imzası veya sudan geçen bir müon olarak bilinen daha ağır bir parçacık. Bu elektronlar ve müonlar, nötrino olarak bilinen ve tankın su moleküllerine nadir bir etkileşimle çarpan küçük, hayalet parçacıkların kalıntılarıdır.

Yıllardır, T2K (Hızlandırıcı nötrinoların salınımlarını inceleyen bir parçacık fiziği deneyidir.)    İşbirliği fizikçileri, 295 kilometre uzaklıktaki başka bir yeraltı tesisinden dünya kabuğuna ateşlenen güçlü bir nötrino ışınının tek işareti olan bu ışık halkalarını saydılar. T2K fizikçileri halkaları saydıkça, suda daha ağır müonların ürettiği, hafif elektronların imzaları olan bulanık halkalardan net biçimde tanımlanmış olanları ayırırlar.

Zamanla, fizikçiler sayılarında bir tutarsızlık fark ettiler. Bu tutarsızlığın, evrendeki maddenin varlığını açıklamaya yardımcı olabileceğine inanıyorlar.

Madde ve karşımadde birbirini yansıtmalı, fakat yansıtmıyor

Büyük Patlama’dan hemen sonra, evrende eşit miktarda madde ve antimadde vardı, birbirlerini yansıtan ve dokunurlarsa birbirlerini yok eden iki madde. Hidrojenin antimadde ikizleri antihidrojendir. Bir elektronun antimadde ikizleri pozitif yüklü pozitrondur. Müonların antimüonları vardır ve nötrinoların antinötrinoları vb.

Antimadde ve madde o kadar benzerdir ki, aslında başlangıçta birbirlerini iptal etmedikleri ve parlak bir ışık patlaması dışında hiçbir şey bırakmadıkları bir gizemdir. Bu, parçacıklar arasında, maddenin neden karşımaddeye hâkim olmaya başladığını açıklayan asimetriler arasında bazı temel farklılıklar olması gerektiğini düşündürmektedir. Ve zaten bu asimetrilerden birini bulduk.

Pittsburgh Üniversitesi fizikçisi ve T2K İşbirliği üyesi Mark Hartz, “Bunlardan biri kuarklarda, protonları ve nötronları oluşturan parçacıklar.” dedi.

1964 yılında fizikçiler, kuarkların ve antikuarkların; protonları, nötronları ve diğer parçacıkları oluşturan atom altı parçacıkların zayıf kuvvet yoluyla nasıl birbirlerini etkilediklerini ve aralarındaki küçük  farklılıkları keşfettiler – zayıf kuvvet, elektromanyetizma ve yerçekiminin yanı sıra dört temel kuvvetten biri. Ancak kuark asimetrisi, evrenin varlığını açıklamak için çok hafiftir. Orada başka bir tutarsızlık olmalı.

İngiltere’deki Durham Üniversitesi’nde T2K İşbirliği’ne dahil olmayan bir fizikçi olan Silvia Pascoli, lepton adı verilen bir parçacık sınıfını içeren başka bir tutarsızlık hakkında teoriler olduğunu söyledi.

Pascoli , Live Science’a,”Leptonlar nötrino, müon ve elektron gibi parçacıklardır. Ve leptonlar ve onların antimadde muadilleri arasında bir asimetri varsa, , zamanla sadece fazla madde leptonuna değil, aynı zamanda bir atom kütlesinin çoğunu oluşturan parçacık sınıfı olan madde baryonlarına yol açabilecek.”dedi.

T2K İşbirliği, fizikçilerin nötrinoların bir lezzetten diğerine salındığı zaman görünür olacağına inandıkları lepton asimetrisinin kanıtını arayan su tankını inceliyor.

Nötrinolar çözüm olabilir

Üç tür nötrino vardır (bildiğimiz): elektron, muon ve tau. Ve bu lezzetlerin her birinin kendi antinötrinoları vardır. Ve tüm bu parçacıklar – nötrinolar ve antinötrinolar – salınım, yani bir lezzetten diğerine değişirler. Bir müon nötrino bir tau nötrinoya veya bir elektron nötrinoya dönüşebilir. Bir muon antinötrino, tau veya elektron antinötrinolarına salınabilir.

Ancak bu salınımlar zaman alır. Bu nedenle T2K işbirliği, nötrino ışın jeneratörlerini ve Süper Kamiokande dedektörü olarak bilinen su tanklarını yüzlerce mil ayırdı. Müon nötrinoları elektron nötrinolarına (yani işbirliği çalışmalarının salınımına) salınmak için seyahat ederken ışın , zaman üretir.

Bu olsa bile, elektron nötrinolarının tespit edilmesi zordur. Süper Kamiokande’den geçen bir elektron nötrino nadiren su molekülüne girer ve karakteristik zayıf, bulanık ışık halkasıyla elektrona dönüşür.

Yine de Hartz, yıllarca çaba sarf ederek, kısa patlamanın ardından nötrino ışınlarını kısa patlamayla ateşleniyor, Super Kamiokande’nin batık foton dedektörleri, ışının nötrino ve antinötrino modlarında yüzlerce salınım gördü .Bunlar, gerçek sonuçlar çıkarmak için yeterli.

Nature dergisinde bugün (15 Nisan) yayınlanan bir makalede, işbirliği% 95 güvenle nötrino ve antinötrino ışınları arasında bir tutarsızlık olduğunu bildirdi . Bu, madde-antimadde asimetrisinin bir kısmının nötrinolardan geldiğine dair güçlü kanıt.

Hartz, buradaki bilgilerin sınırlı olduğunu söyledi. Doğrudan ölçülen işbirliğinin tümü; zayıf, düşük enerjili nötrinoların davranışları arasındaki bir asimetridir. Asimetriyi ve evreni nasıl şekillendirebileceğini tam olarak anlamak için, teorisyenlerin verilerini almak ve daha yüksek enerjili nötrinolara tahmin etmek ve diğer leptonlar için etkilerini anlamak zorunda kalacaklarını söyledi.

T2K İşbirliğine gelince, bir sonraki adımın çok daha fazla veri toplamak ve sonuçlarının güven düzeyini% 95’in üzerine çıkarmak olduğunu söyledi. Bu Japon mağarasında daha büyük bir “Hiper Kamiokande” inşa etmeye yönelik diğer çabalar ve Derin Yeraltı Nötrino Deneyi (DUNE) olarak bilinen ABD merkezli bir fizik deneyi de araştırma hızını artırabilir.

Ancak bu sonuç, bu asimetriyi en başından itibaren açıklamaya yardımcı olabilecek yeni bir kapıda ilk çatlağı açtı.

Kaynak: https://www.bizsiziz.com/flickers-of-light-in-a-giant-underground-tank-of-water-in-japan-could-explain-the-entire-universe/

Çeviri: Simge Kara

One thought on “Japonya’da Dev Bir Yeraltı Su Deposundaki Işığın Titreşimleri, Tüm Evreni Açıklayabilir

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
14 + 4 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Çok Okunan Yazılar