Fizikte W Bozonu Şaşkınlığı
On yıllık titiz ölçümlerden sonra bilim insanları W bozonu adlı temel bir parçacağın teoride olduğundan çok daha büyük bir kütleye sahip olduğunu ve evrenin nasıl çalıştığına dair anlayışımızın temellerini sarstığını açıkladı.
Öncelikle W bozonu nedir buna bakalım.
W bozonunun adı zayıf nükleer kuvvetten (Weak nuclear force) gelir. Zayıf etkileşime aracılık eden temel parçacıklardan biridir. Parçacık fiziğini Standart Modeli için büyük bir başarının müjdecisidir.
Fakat, Science dergisinde yayınlanan yeni bir araştırmaya göre model kurallarıyla çelişti. W bozonunun şimdiye kadarki en hassas ölçümü, standart modelin kurallarıyla çelişki gösterdi.
Araştırmayı yöneten Duke Üniversitesi’nden fizikçi Ashutosh Kotwa, 10 yılda 400’den fazla bilim insanının “yaklaşık 450 trilyon çarpışmadan oluşan bir veri kümesini” kaydetmesi ve incelemesinin ardından geldiğini söyledi.
Parçacıklar ile olağanüstü hızlarda bir araya getirilerek çalışmalar yapıldı. Bu çalışmalar, ABD’nin Illinois eyaletinde Tevatron çarpıştırıcısı ile yapıldı.
Tevatron çarpıştırıcısı, 2009 yılına kadar dünyanın en yüksek enerjili parçacık hızlandırıcısıydı. 2011 yılında çalışmayı durdurdu. Ancak Fermilab’daki Çarpıştırıcı Dedektör’deki (CDF) bilim insanları o zamandan beri verileri inceliyor.
Cambridge Üniversitesi’nde Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda (Büyük Hadron çarpıştırıcısı, higgs bozonu gözlemlemiştir, cenevre yakınlarındadır) çalışan parçacık fizikçisi Harry Cliff, “Standart modelin, muhtemelen şimdiye kadar yazılmış en başarılı bilimsel teori ve fevkalade kesin tahminlerde bulunabileceğini” söyledi. Ancak Cliff, “Bu bir kart evi gibi, bir parçasını çok fazla çekiyorsun, her şey çöküyor. Standart model sorunsuz değildir. Örneğin, evrenin yüzde 95’ini oluşturduğu düşünülen karanlık maddeyi hesaba katmaz” dedi.
Kowal, “Standart modelde son zamanlarda birkaç çatlak ortaya çıktı” dedi. Yeni çalışmanın yazarları, W bozonunun kütlesini yüzde 0.01 hassasiyetle, önceki araştırmalardan ki kat daha kesin olarak belirlediklerini söyledi. Bunu 350 kg bir gorilin ağırlığını 40 gramile ölçmekle karşılaştırdılar. Sigma olarak da adlandırılan yedi standart sapma ile standart modelin tahmininden farklı olduğunu buldular.
Bu konuyla ilgili Cliff “Beş sigma sonucu elde etme şansı üç buçuk milyonda birdir. Eğer bu gerçekse ve hesaplamaların nasıl yapılacağına dair sistematik bir önyargı veya yanlış anlaşılma değilse, çalışmanın bulguları gerçekten çok değerli. Çünkü evrenimizin daha önce keşfetmediğimiz yeni bir temel bileşeni olduğu anlamına gelir” diye konuştu.
Teksas A&M Üniversitesi parçacık fizikçisi David Toback, söz konusu araştırmada yer alan bir isim olarak, W bozonu kütlesi farklılığıyla ilgili şunları söyledi, “Bu büyük bir fark değil, ancak yine de gerçekten bir fark olduğu açıkça görülüyor. Bir şeyler ters gidiyor”. Bilim camiasını tereddütte bırakan ve doğruluğu çokça sorulan W bozonu hakkında araştırmacıların kanaati oldukça net. Toback bilginin doğruluğu ısrarla sorgulandığında, “Yanılmış olabiliriz. Ama sanmıyoruz” diye belirtti.
Yazan: Derya Naz ALTUĞ
Kaynak**