Maddenin Yapısındaki 50 Yıllık Gizem Çözülüyor
Fizikçiler, maddenin yapısını belirleyen temel özelliğin gluonlar tarafından taşındığını kanıtladı.
Bilim dünyasında elli yıldır süregelen bir tartışmada önemli bir gelişme yaşandı. Science dergisinde yayımlanan yeni bir araştırma, atomaltı parçacıkların kimliğini ve maddesel varlığını belirleyen temel özelliğin, geleneksel modelden farklı bir şekilde işlediğini ortaya koydu.
Protonlar, evrendeki kararlı maddenin temel yapı taşlarından biri olarak, daha önce içlerindeki üç “değerlik kuarkı” ile tanımlanıyordu. Ancak yüksek enerjili parçacık çarpışmalarından elde edilen yeni bulgular, maddenin temel kimlik numarasının kuarkların kendisinde değil, onları bir arada tutan “Y” biçimli gluon yapısında taşındığını gösteriyor.
Parçacık hızlandırıcıda 50 yıllık teorinin testi yapıldı
New York’taki Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’nda bulunan STAR İşbirliği araştırmacıları, Göreli Ağır İyon Çarpıştırıcısı’ndaki (RHIC) atomaltı çarpışma verilerini inceledi. Deneylerde rutenyum, zirkonyum ve altın atomlarının çekirdekleri ışık hızına yakın hızlarda çarpıştırılarak ortaya çıkan parçacıkların dağılımı ölçüldü.
Çarpışma bölgesindeki elektrik yükü ile parçacık sayısı arasındaki hareket farkını takip eden fizikçiler, elektrik yükü taşıyan kuarkların yoğun ortamda yavaşladığını, buna karşın yüksüz gluon bağlantısının daha rahat hareket ettiğini belirledi. Ayrıca, ışık parçacıkları olan fotonlar ile altın çekirdekleri arasındaki etkileşimleri inceleyen ekip, ölçülen değerlerin kuark temelli modellerden ziyade, 1970’lerde öne sürülen “baryon kavşağı” kuramıyla örtüştüğünü tespit etti.
Madde ile antimadde dengesizliğine ışık tutabilir
Bu keşif, atomaltı parçacıkları bir arada tutan güçlü çekirdek kuvvetinin kararlı maddeyi nasıl organize ettiğini anlamak açısından büyük bir önem taşıyor. Uzmanlar, elde edilen verilerin henüz doğrudan bir gözlem olmadığını, ancak teoriyi destekleyen en güçlü deneysel kanıt niteliği taşıdığını vurguluyor.
Maddenin temel yapısının anlaşılması, evrenin oluşumu sırasında madde ile antimadde arasında meydana gelen ve günümüzde yıldızların, gezegenlerin ve canlıların varlığını sağlayan temel dengesizliğin aydınlatılmasına katkı sağlayacak. Araştırmacılar, geliştirilmekte olan yeni nesil Elektron-İyon Çarpıştırıcısı ile yapılacak deneylerin bu mekanizmayı tüm ayrıntılarıyla doğrulamayı hedeflediğini ifade ediyor.
