Bilim insanları, doğadaki beşinci temel kuvveti bulmaya doğru ilerliyorlar.
Araştırmacılar, müon adı verilen atom altı parçacıkların mevcut atom altı fizik teorisine göre beklenenden farklı bir şekilde davrandığını gösteren yeni kanıtlar elde etti.
Bilim insanları, müonlar üzerinde bilinmeyen bir kuvvetin etkisi olabileceğine inanıyorlar.
Bu sonuçların doğrulanması için daha fazla veriye ihtiyaç duyulsa da, eğer doğrulanırlarsa fizik alanında devrim niteliğinde bir başlangıca işaret edebilir.
Günlük yaşantımızda sürekli deneyimlediğimiz tüm kuvvetler, mevcut durumda dört ana kategoriye indirgenmektedir: yerçekimi, elektromanyetizm, güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvet. Bu dört temel kuvvet, evrendeki tüm nesnelerin ve parçacıkların birbirleriyle etkileşime giriş biçimini belirler.
Yeni bulgular, ABD’nin Fermilab adlı parçacık hızlandırıcı tesisinde elde edilmiştir ve Fermilab ekibi tarafından ilk kez 2021 yılında öne sürülen beşinci bir doğa kuvveti olasılığının üzerine inşa edilmiştir.
Fizikçilere göre, 5. temel kuvvetle ilgili olarak “güçlü kanıtlar” ortaya çıkmıştır. Fermilab’da kıdemli bir bilim insanı olan Dr. Brendan Casey’ye göre, araştırma ekibi o tarihten beri daha fazla veri toplamış ve ölçümlerinin belirsizliğini önemli ölçüde azaltmıştır.
Casey, “Gerçekten yeni bir bölgeyi keşfediyoruz. Ölçümleri, daha önce hiç görülmemiş hassasiyetle gerçekleştiriyoruz” diyor.
“Akılda kalıcı bir adı olan ‘g eksi iki (g-2)’ deneyinde araştırmacılar, müon adı verilen atom altı parçacıkları 15 metre çapındaki bir halkanın etrafında neredeyse ışık hızında yaklaşık bin kez döndürerek hızlandırıyorlar.
Araştırmacılar, müonların yeni bir doğa kuvvetinin etkisi nedeniyle mevcut Standart Model olarak adlandırılan teorinin açıklayamayacağı şekillerde davranabileceğine dair veriler elde etti.
Veriler oldukça güçlü olsa da, Fermilab ekibi henüz kesin bir kanıt sunmamıştır.
Bu noktaya kadar, bu sonucu elde etmeyi umut ediyorlardı, ancak teorik fizikteki gelişmeler, standart modelde müonlardaki salınım miktarının ne olması gerektiği konusundaki belirsizlikleri artırmıştır.
Sonuç olarak, deneysel fizikçiler için hedef kriterleri değişmiştir.
Araştırmacılar, gerekli verilere sahip olacaklarına ve teorik belirsizliğin yaklaşık iki yıl içinde hedeflerine ulaşmak için yeterince azalacağına inanmaktadırlar.
Avrupa’daki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki (LHC) rakip bir ekip, bu hedefe daha önce ulaşmayı ummaktadır.
Imperial College London’dan Dr. Mitesh Patel, LHC’de Standart Model’deki eksiklikleri arayan binlerce fizikçiden biridir. Patel, BBC News’a verdiği demeçte, standart modelle çelişen deneysel sonuçları bulan ilk kişilerin fizik tarihinde büyük bir keşif yapabileceğini belirtiyor.
“Farklı davranışları ölçerek Standart Model’in öngörülerine meydan okumak, parçacık fiziği alanında beklenen bir hedeftir. Model, 50 yılı aşkın bir süredir tüm deneysel testleri karşılayarak durduğundan, bu durum anlayışımızda devrim niteliğinde bir başlangıç noktası olabilir.”
Fermilab, ilerideki sonuçlarının teori ile deney arasında yeni parçacıkları veya kuvvetleri gün yüzüne çıkarabilecek “kesin veriler” olacağını belirtiyor.