Bilimdeki en önemli dörtlüdür. Herhangi birinin kanıtlayabildiği kadarıyla, evren dört "temel kuvvet" tarafından yönetilir - yerçekimi , elektromanyetizma, güçlü kuvvet ve zayıf kuvvet. Belki yalnız değillerdir. 2015 yılında, fizikçi Attila Krasznahorkay liderliğindeki bir Macar ekibinin beşinci bir temel kuvvet için yeni kanıtlar keşfettiği bildirildi - daha önce bilim tarafından bilinmeyen bir şey.
Grup , 23 Ekim 2019'da arXiv'e (bir araştırma veritabanı) konu hakkında başka bir makale yükledi. Pek çok bilim insanı bu bulgular hakkında şüpheci olsa da, araştırma bize hepimizin kabul ettiğimiz başlıca güçler hakkında konuşma fırsatı veriyor.
Muhteşem Dörtlü
Temel kuvvetler indirgenemez, yani başka, daha temel kuvvetlere ayrılamazlar. Bunlar, bilinen diğer tüm fiziksel etkileşim türlerinin arkasındaki temel fenomenlerdir. Örneğin, sürtünme, gerilim ve elastikiyet için tüm edilir türetilmiş gelen elektromanyetik .
Ve o nedir soruyorsun? Elektromanyetizma, tüm pozitif ve negatif yüklü parçacıkları etkileyen bir kuvvettir . Zıt yükleri olanlar çekerken, "benzer" yükler taşıyanlar birbirini iter. Bu ilke yalnızca mıknatısları buzdolabınızda tutmakla kalmaz, aynı zamanda katı nesnelerin şekillerini korumalarının nedeni de budur.
Elektromanyetizma ile karşılaştırıldığında, yerçekimi oldukça zayıftır. Şaşırtıcı bir şekilde, aslında dört temelden en zayıf olanı - sözde "zayıf kuvvet" de dahil. (Buna birazdan geleceğiz.) Şimdilik, uygun şekilde adlandırılmış güçlü güce dönelim . Sürekli kaçmaya çalışan yüklü protonlarına rağmen atom çekirdeklerini bir arada tutan şey budur.
Son olarak, ama aynı derecede önemli olarak, zayıf kuvvet (aka: "zayıf etkileşim") vardır. Parçacıkları dönüştürerek, bilim adamlarının fosillerin ve eserlerin yaşlarını belirlemek için kullandıkları bir süreç olan radyometrik tarihlemeyi kolaylaştırır. Oh, ve zayıf gücün güneşe güç verdiğini biliyor muydunuz ? Bu çok önemli bir şey.
Her Şeyi Anlamlandırmak
Bilim adamlarının bu güçlerden üçünü güzel bir şekilde tanımlayan bir teorisi var. Standart Fizik Modeli olarak bilinen bu model , çeşitli ölçümlerden ve matematiksel formüllerden oluşur. Aynı zamanda temel parçacıkları kategorilere ve alt kategorilere ayırır.
MIT fizikçisi Richard Milner bir e-postada "Fiziğin Standart Modeli (SM), tüm enerjilerde atom altı dünyayı tanımlamak için mevcut çerçevedir," diyor. "İkinci Dünya Savaşı sonrası geliştirildi ve 1950'den bu yana, gelişimine katkılarından dolayı verilen en az 18 Nobel Ödülü'nü sayıyorum."
Tüm iyi teoriler gibi, Standart Model de 4 Temmuz 2012'de bulunması zor Higgs bozonu parçacığının keşfi de dahil olmak üzere çok sayıda bilimsel atılımı doğru bir şekilde öngördü .
Yine de her soruyu yanıtlamıyor. Standart Model, yerçekimi için hiçbir açıklama sunmuyor ve bilim adamlarını , evrenimizin yaklaşık yüzde 27'sini oluşturan gizemli bir bileşen olan karanlık maddeyi anlamaya yaklaştırmadı .
Particle X17 Avı
İşte Krasznahorkay ve ekibi devreye giriyor. Macaristan Bilim Akademisi Nükleer Araştırma Enstitüsü'nde 2015 yılında yapılan bir deney sırasında, bir parçacık hızlandırıcı içinde heyecanlı Berilyum-8 atomlarının bozunmasını izlediler . Normalde, bu süreç daha sonra elektronlara ve pozitronlara (pozitif yüklü bir atom altı parçacık türü) dönüştürülen ışığı serbest bırakır.
Elbette, olan buydu. Ama sonra işler ilginçleşti. Normalde Berilyum-8 öngörülebilir bir şekilde bozulur, ancak bu elektronların ve pozitronların tuhaf bir şekilde yüksek bir kısmı 140 derecelik bir açıyla birbirini itmiştir.
Fazlalığı açıklamak için Krasznahorkay'ın ekibi, atomlar bozulurken daha önce hiç görülmemiş bir parçacığın oluştuğunu savundu. Hesaplamalara göre, bu teorik, atom altı cismin kütlesi yaklaşık 17 milyon elektronvolt olacaktı. Devam ettiler ve ona " X17" parçacığı adını verdiler .
Şimdi, X17 bir kez daha haber yapıyor. Son zamanlarda, aynı Macar bilim adamları, Helyum-4'ün çürüyen örneklerinde bir anormallik tespit ettiler. ArXiv makalesine göre, öngörülemeyen bir pozitron ve elektron fazlası serbest bırakıldı - muhtemelen başka bir X17 parçacığı yaratıldığı için.
Bu gizemli parçacık varsa, çok özel bir şey olabilir. Belki - sadece belki - bu yeni keşfedilen bir taşıyıcı bozondur.
Vaka Kapatılmadı
Bozonlar , muhtemelen iç yapıları olmayan dönen parçacıklardır . Kuvvet taşıdıkları biliniyor, bu da onları Standart Modelin ayrılmaz bir parçası yapıyor.
Standart Model altında Milner, kuvvetler diğer atom altı parçacıklar arasında "taşıyıcı" bozonların değiş tokuşu ile gerçekleşir "diye açıklıyor. Dört temel kuvvetin her birinin kendine ait bir bozonu olduğu söyleniyor . Yerçekimini taşıyan henüz bulunamadı, ancak güçlü kuvvet, zayıf kuvvet ve elektromanyetizma ile ilişkili taşıyıcı bozonlar iyi belgelenmiştir.
Muhtemelen, X17, var olduğunu asla bilmediğimiz beşinci temel kuvvetin taşıyıcı bozonu olacaktı. Ve belki de, kuvvetin bir şekilde karanlık madde ile ilgili olduğunu söyledi.
Ama kendimizi aşıyoruz. Görüyorsunuz, X17'nin var olduğuna dair kesin bir kanıt yok. Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü - daha çok CERN olarak bilinir - henüz parçacığın izini bulamadı . Ve yeni arXiv makalesi hala diğer bilim adamlarının emsal incelemesini bekliyor.
Milner, "Bağımsız gruplar, X17'nin varlığını tespit etmek için deneyler yapmalıdır. Macar deneyi tekrarlanmalıdır," diye yazıyor Milner. O ve meslektaşları, Newport News, Virginia'daki Thomas Jefferson Ulusal Hızlandırıcı tesisinde bir "saçılma deneyinde" X17 parçacıkları denemek ve oluşturmak için bir teklif tasarladılar.
Şu anda Standart Model herhangi bir yeni temel kuvveti hesaba katmamaktadır. Yani X17 ve taşıdığı iddia edilen "beşinci kuvvet" gerçekse, eski güzel SM'yi değiştirmemiz gerekecek. Her halükarda, atom altı dünyanın hala sırlarla dolu olduğu açıktır.
Şimdi bu komik
Nisan 2018'de CERN, (kurgusal) bir "Humpty Dumpty" parçacığını keşfettiğini duyurdu . Sahte bir basın bülteninde bir kaynak, "Verileri çözmek biraz zaman aldı, ancak güneşli tarafta onu kırdık. Bu sonuca ulaşmak o kadar da kolay değildi ... Bir noktada, önlemek için yumurta kabukları üzerinde ilerliyorduk verileri kaçırmaktan başka işbirlikleri. "
