Kuantum Gizemi Nihayet Çözüldü!

35 yıllık kuantum gizemi nihayet çözüldü. Bilim insanlarının 1983 yılından beri bildikleri gizemli bir gerçek var. Proton ve nötronlar bir atomun içinde olduklarında normalde olduğundan farklı hareket ediyorlar. Daha spesifik olmak gerekirse, kuark adı verilen ve proton ve nötronları oluşturan atom altı parçacıklar, bir atom çekirdeğinin içindeyken çok ciddi anlamda yavaşlıyorlar. 

Bu durum fizikçileri rahatsız ediyordu, çünkü ister atomun içinde isterse dışında olsun, nötronlar nötron, protonlar da protondu. Birlikte nükleonları oluşturan proton ve nötronların her ikisi de, kuark isimli üç daha küçük parçacıktan oluşuyor ve bunlar baskın kuvvet tarafından bir arada tutuluyor.  

Bir atom çekirdeğindeki kuarkların davranışlarını bu kadar ciddi bir şekilde değiştirecek başka bir kuvvetin varlığı bilinmiyor ve bilim insanları yakın zamana kadar, ilk kez CERN’deki Avrupa Muon İşbirliği (European Muon Collaboration) tarafından gözlemlenmiş olması nedeniyle EMC etkisi adıyla anılan bu duruma neyin neden olduğundan emin olamıyorlardı. 

Nükleonların Yüzde 20’si Farklı Davranıyor

Uzun zamandır bu gizemi çözmeye çalışan bilim insanları her seferinde başarısız sonuçlar aldılar. Ancak MIT’de fizikçi olarak görev yapan Or Hen ve meslektaşları, bu gizemli durumun bütününe bir anda açıklamaya getirmeye çalışmaktansa, sadece bir tane özel nötron ve proton etkileşimi vakasını incelemeye karar verdiler. 

Çoğu durumda, bir atom çekirdeğindeki proton ve nötronlar birbirlerinin sınırlarına saygı gösteriyor ve üst üste binmiyorlar. Ama bazen, nükleonlar bulundukları atom çekirdeğinin içinde birbirlerine bağlanıyor ve kısa süreliğine fiziksel olarak üst üste binmeye başlıyorlar. Bir atom çekirdeğindeki nükleonların yaklaşık yüzde 20’si, her an bu şekilde birbirlerinin üstüne biniyor. 

Bu olduğunda, kuarklar arasında devasa miktarda bir enerji akışı meydana geliyor ve bu enerji onların ilişki yapılarını ve davranışlarını temelden değiştiriyor. İşte Hen ve meslektaşlarının Nature’da yayınlanan çalışmaları da, EMC etkisinin sorumlusunun tam da bu enerji akışı olduğunu iddia ediyor. 

EMC Etkisinden Aykırı Davranan Nükleon Çiftleri Sorumlu

Araştırmacılardan oluşan ekip birçok farklı türdeki çekirdeği elektron bombardımanına tuttu ve birbirlerine bağlanan ve enerji akışının meydana gelmesinden sorumlu olan bu nükleon çiftleri ve EMC etkisi arasında direkt bir ilişki olduğunu buldu. 

Hen, “Elde ettiğimiz veriler çoğu nükleondaki kuarkların bir atom çekirdeğine girdiklerinde hiç değişmediklerini gösteriyor. Ama birbirlerine bağlanan ve üst üste binen az miktardaki nükleon çiftleri davranışlarını o kadar çarpıcı bir ölçüde değiştiriyorlar ki, yapılan deneylerin verdiği ortalama sonuçlarda bir sapma meydana getiriyorlar. Bu kadar küçük bir alanda toplanan bu kadar çok kuark baskın kuvvetin etkilerinde önemli değişimler meydana gelmesine neden oluyor. Yani EMC etkisi, tüm proton ve nötron davranışlarındaki bir değişimden ziyade, aykırı davranan bir azınlığın davranışlarının sonucunda meydana geliyor,” diyor. 

Hen ve meslektaşları bu meseleyi daha da derinlemesine araştırmak için çalışmalarına devam edecek. 

Kaynak: https://bilimoloji.com

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir