Beşinci Kuvvete Adım Adım: Yeni Müon Hesaplamaları, Fiziğin Henüz Keşfedilmemiş Yönlerine İşaret Ediyor!
Elektronun ağır bir kuzeni olan müonların hareketleri üzerine yapılan deneyler, bildiklerimizle uyuşmuyor ve fiziğin henüz keşfedilmemiş yönlerine işaret ediyor gibi görünüyor.
New York'taki Brookhaven Parçacık Hızlandırıcısının bir anomaliye dair ilk kanıtları raporlamasından yaklaşık 20 yıl sonra, Müon g-2 İş Birliği ile birlikte çalışan yüzlerce bilim insanı, müonun elektromanyetik alandaki hareketlerinin en son ölçümünü kamuoyuna duyurdu.[1], [2]
ABD Enerji Bakanlığına ait Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı sayesinde toplanmış oldukça önemli miktardaki veriye dayanan yeni analize göre beklenen değerlerle ölçüm sonuçları arasında 116592055×10−11116 592 055 \times10^{-11}'lik bir fark bulunuyor.
Bu, elbette çok küçük bir fark, ancak yeni keşiflere yol açması da muhtemel. Milyonda 0.2 birimlik bir hassasiyetle yapılan analiz öyle yüksek bir hassasiyette ki 4000 kilometrelik bir mesafeyi 1 metreden az bir hata payıyla ölçmeye benzetilebilir. Illinois'deki Argonne Ulusal Laboratuvarı'nda fizikçi olan Peter Winter, bu konuda şunları söylüyor:[2]
Bu ölçüm, deneysel anlamda inanılmaz bir başarı. Sistematik belirsizliği bu kadar düşük bir seviyeye indirmek büyük bir iş ve bu kadar kısa sürede başarılmasını beklemiyorduk.
Müon Anomalisi Nedir?
Müonlar, ortalama olarak iki mikrosaniyeden biraz daha uzun süre yaşıyorlar. Ancak var oldukları bu kısa süre içinde bir elektrona çok benzere şekilde hareket ediyorlar, elektromanyetizma akımları onları "manyetik moment" olarak bilinen şeye karşı iterken ileri geri yalpalıyorlar.[3] Aslında fizikçilerin müonların elektromanyetik alanda nasıl hareket etmesi gerektiğine dair gayet iyi bir fikirleri var; hatta bu hareketi, yani "jiromanyetik oranı" tanımlamak için gg harfini kullanıyorlar.
Sadece elektromanyetizma ritminin ve bir müonun bulunduğu bir dans pistinde, teorik olarak yapılacak her dönüş tahmin edilebilir ve gg değeri 2 çıkar. Ancak kuantum dans pisti, varoluşun eşiğinde asılı duran sanal parçacıklarla dolu, oldukça kaotik bir alandır. Nesnelerin bu belirsiz durumu, müonu hafifçe iteler ve yaptığı dansın çarpıklaşmasına neden olur. Ayrıca bu nesnelerin varlığı, gg'nin 2'den biraz daha büyük bir değere sahip olması gerektiğini gösterir. Çünkü mantıken gg'den 2 çıkardığımızda elimizde bu kuantum itişmelere işaret eden bir şey kalmalıdır.
Bildiğimiz kurallara göre, her kuantum parçacığının ve bunun kendine özgü hareketlerinin Standart Model'de bulunması gerekir. Hatta bunları toplayarak müonun gerçek hareketini tanımlayacak tek bir sayı ortaya çıkarabiliriz. Gelin görün ki, hesaplanabilen bu sayı 20 yıl kadar önce Brookhaven'da yürütülen deneylerde ölçülenden farklı. Dahası bu sayı, araştırmacıların 2018'de bir dizi çarpışma sırasında Fermilab'in ekipmanlarını kullanarak ölçtüğü sayıyla da uyuşmuyor![4]
Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.Kreosus
Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.
Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.Patreon
Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.
Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.YouTube
YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.
Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.Diğer Platformlar
Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.Giriş yapmayı unutmayın!
Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.
Bu Ne Anlama Geliyor?
Parçacık fiziğinde ölçümler ve beklentiler arasındaki farklar genelde 3 şeyden birine işaret eder: Bu uyumsuzluk ya istatistiksel verilerde bir düzensizliktir, ya deneysel bir hatadır ya da teoride bir boşluk vardır. İhtimallerden üçüncüsü, yani Standart Model'de doldurulması gereken bir boşluk olma ihtimali, elbette en ilgi çekici olanı.
Aslında karanlık enerji ve karanlık madde gibi fenomenlerin Standart Model ile henüz açıklanamaması, bu modelde bazı hatalar olduğundan şüphelenmek için yeterli. Müon g-2 İş Birliğinin Fermilab'ın parçacık hızlandırıcısında 2019 ve 2020 yıllarında yapılan ölçümlere dayanarak g-2 sayısını doğrulaması, henüz tanımlanmamış parçacık ve kuvvetlerin varlığından daha da emin olmamızı sağlıyor.
Önümüzdeki yıllarda bu iş birliği geçmiş deneylerin sonuçlarıyla daha yeni verileri birleştirerek kesinliğin yüksek standartlarına ulaşabilecek ve fiziği sonsuza dek değiştirecek güçlü bir teori oluşturmaya çalışacak.
İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.Soru & Cevap Platformuna Git
- 9
- 6
- 6
- 5
- 3
- 3
- 1
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- The E821 Muon (g-2) Home Page. The Muon G-2 Experiment Home Page. Alındığı Tarih: 22 Ağustos 2023. Alındığı Yer: The E821 Muon (g-2) Home Page | Arşiv Bağlantısı
- lisar. Muon G-2 Doubles Down With Latest Measurement, Explores Uncharted Territory In Search Of New Physics. (10 Ağustos 2023). Alındığı Tarih: 22 Ağustos 2023. Alındığı Yer: News | Arşiv Bağlantısı
- D. Nield. We Just Got The Most Precise Measurement Of A Property Of A Particle, Ever. (28 Şubat 2023). Alındığı Tarih: 22 Ağustos 2023. Alındığı Yer: ScienceAlert | Arşiv Bağlantısı
- L. Science. A Newly Reported Muon Wobble Could Break Physics As We Know It. (7 Nisan 2021). Alındığı Tarih: 22 Ağustos 2023. Alındığı Yer: ScienceAlert | Arşiv Bağlantısı
- The E821 Muon (g-2). Measurement Of The Positive Muon Anomalous Magnetic Moment To 0.20 Ppm. Alındığı Tarih: 22 Ağustos 2023. Alındığı Yer: The E821 Muon (g-2) | Arşiv Bağlantısı
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 02/10/2023 04:01:25 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/15343
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.
This work is an exact translation of the article originally published in Science Alert. Evrim Ağacı is a popular science organization which seeks to increase scientific awareness and knowledge in Turkey, and this translation is a part of those efforts. If you are the author/owner of this article and if you choose it to be taken down, please contact us and we will immediately remove your content. Thank you for your cooperation and understanding.