Page 3 - LabMedya - 37

3 3
www.labmedya.com

Beşinci element var mı? Macar
fizikçiler karanlık maddeyi BEŞİNCİ ELEMENT
görünmez yapan beşinci fizik
kuvvetini keşfettiklerini duyurdu.
Üstelik “beşinci element” VE KARANLIK
diyebileceğimiz bu kuvvetin
taşıyıcısı olan parçacığı da karanlık
ışığı oluşturan “karanlık fotonları” FOTON
ararken buldular.

Kozan Demircan
KARANLIK FOTON
Astrofizikçiler Samanyolu kütlesini
ölçtükleri zaman, galaksimizin barındırdığı
yıldızları yerçekimiyle bir arada tutacak
kadar ağır olmadığını gördüler. Galaksinin
merkezinde yer alan 4 milyon güneş
ağırlığındaki süper kütleli kara delik bile
hafif kalıyordu ve karanlık madde teorisi de
buradan çıktı:

Fizikçiler karanlık maddenin toplandığı
yerlerde yerçekiminin arttığını ve bunun da kablosuz internet bağlantısını ve evet, görüyoruz. Bu sıkıntılı durum bize fizikte Beşinci fizik kuvvetini 27 km’lik dev CERN
yüz milyarlarca yıldız barındıran galaksilerin yaz sabahlarını aydınlatan gün ışığını daha işin başında olduğumuzu gösteriyor. parçacık hızlandırıcısı yerine masaüstü
oluşmasını sağladığını düşünüyor. bu kuvvete borçluyuz. İnsan vücudunun sistemlerinde araştırabiliriz. Masaüstüne
Adına gelince; karanlık madde yapıtaşları olan hücreleri bir arada BEŞİNCİ ELEMENT KARANLIK sığacak kadar zayıf, kısa mesafeli bir
elektromanyetik kuvvet ve dolayısıyla tutan atomları da güçlü nükleer kuvvete FOTON MU? kuvvet.
ışıktan etkilenmiyor. Bu nedenle tıpkı borçluyuz. Atomu parçalayınca bu Fizikçiler bu sorunu çözmek için
görünmezlik pelerini giymiş Harry Potter muazzam güç açığa çıkıyor ve nükleer yerçekiminin spin durumu denilen bir BEKLENMEDİK BULUŞ
gibi göze görünmüyor. patlama oluyor. kuantum özelliğinden, yani kuantum Oysa fizik çoğu zaman beklenmedik
Karanlık madde varsa karanlık ışık (karanlık fiziğinden etkilenip etkilenmediğini görmek keşiflerle ilerler ve Macarlar bu kez iki
foton) var mı? Karanlık foton varsa beşinci Nükleer radyasyon (radyoaktif bozunma) istediler. Bunun için de yerçekimini atom beklenmedik keşif yaptıklarını söylediler:
element mi ve bu durumda Evren’de ise zayıf nükleer kuvvetin işi ve biz de boyunda test eden bir deney yaptılar 1) Beşinci element babında beşinci fizik
bilinmeyen beşinci bir fizik kuvveti var mı? son 40 yılda çok çalışarak bu dört fizik (Popular Science Türkiye Eylül sayısındaki kuvveti ve 2) Bu kuvvetin karanlık maddeye
kuvvetinin üçünü nükleer fiziği tanımlayan yazımda okuyacaksınız). “karanlık olma” özelliği kazandırdığı.
KARANLIK MADDE PARÇACIKLARI standart modelde birleştirmeyi başardık. Onlar bu tür sorunlarla uğraşırken Macarlar
Fizikte öne sürülen farklı karanlık madde Sadece yerçekimini kuantum fiziğine da laboratuvarda karanlık foton arıyorlardı; NE BULDULAR, NASIL
türleri için karanlık madde kara delik mi bağlayan bir kuantum kütleçekim kuramı ama karanlık foton bulmak yerine, karanlık BULDULAR?
yazıma bakabilirsiniz. Ancak, fizikçilerin geliştiremedik. maddeyi karanlık yapan beşinci fizik Fizikçiler lityum-7 atomlarından oluşan ince
en popüler teorisinde öngörülen egzotik kuvvetini bulduklarını açıkladılar. bir film tabakasını fotonlarla bombalıyordu.
karanlık madde parçacıklarının bugüne NEDEN 4 KUVVET? Kafalar karışmadan belirtelim: Her şeyin Aslında 27 km’lik CERN kadar büyük
kadar keşfedilemediğini söylememiz Gerçekten de neden 5 değil? Örneğin teorisi için bugün bilinen 4 fizik kuvvetinin olmasa da bir tür masaüstü parçacık
gerekiyor. Macarlar haklıysa şiirsel bir şekilde beşinci büyük patlama anında nasıl tek kuvvet hızlandırıcısı kullanarak parçacıkları
Egzotik karanlık maddenin sadece element diyebileceğimiz beşinci fizik halinde birleştiğini göstermemiz gerek. atomlarla çarpıştırıyor ve küçük patlamada
yerçekimi ve nükleer radyasyondan kuvvetini keşfetmiş olacağız. Ancak bu kez Bunun için de kuantum kütleçekim kuramı etrafa saçılan parçalara bakarak karanlık
etkilendiği sanılıyordu; ama son 15 yılda baştan söyleyelim; beşinci fizik kuvveti geliştirmemiz lazım ve biz buna çabalarken fotonları arıyorlardı.
yapılan araştırmalarda WIMP denilen bildiğimiz fizik yasalarına aykırı değil ve Macarlar beşinci kuvveti keşfettiklerini
bu karanlık madde parçacıklarının izini bu yeni kuvveti mevcut fizik yasalarına söylediler. Oysa daha dördünü bir araya Lityum-7 foton bombardımanına maruz
bulmadık ve bilim insanları da karanlık bağlayabiliriz. getiremiyoruz. Beşini nasıl birleştireceğiz? kaldığında kararsız berilyum-8 atomuna
maddenin atom boyundaki mikro kara Peki Cem Yılmaz haklı mı? Tahta olmasın? dönüşüyor. Berilyum-8 zayıf nükleer
deliklerden oluştuğunu düşünmeye başladı. HER ŞEYİN TEORİSİ Beşinci fizik kuvveti hiç bilmediğimiz bir kuvvet uyarınca bozunurken, yani enerji
Bilim insanlarının hayali bütün evreni tek şey çıktı ve hava yerine tahta demek kadar kaybederek daha hafif ve kararlı bir
OYUNBOZAN bir fizik denklemi ile açıklamak. Hatta kulağa yabancı geliyor. çekirdeğe dönüşürken bozunma ürünleri
Tam fizik camiası egzotik karanlık bunun için büyük patlamadan bu yana dediğimiz küçük parçacıklar salıyor.
maddeden vazgeçip normal maddenin sürekli soğuyan Evren’in ısı haritasını bile BEŞİNCİ ELEMENTİN KISACIK Biz de bütün bu parçacıkları nükleer fiziğin
çökmesinden oluşan mikro kara delikler çıkardılar. Çizimde görüldüğü gibi Evren’in TARİHİ temeli olan standart modele göre izliyoruz.
fikrine kendini alıştırmaya başlamıştı ki sıcaklığı büyük patlama anına yaklaştıkça 2015 yılında Attila Krasznahorkay Hangi atom hangi parçacıkla çarpışırsa
karanlık fotonu araştıran Macar fizikçilerden artırıyor (adı üstünde, patlama). liderliğindeki bir grup Macar fizikçi, karanlık
şaşırtıcı bir açıklama geldi: Sıcaklık arttıkça önce elektromanyetik maddenin kendi elektromanyetik kuvvetini nasıl parçalanacağını biliyoruz. Nükleer
kuvvet ve zayıf çekirdek kuvveti taşıdığı düşünülen karanlık fotonları fizik diyor ki Berilyum-8 gibi radyoaktif bir
BEŞİNCİ ELEMENT “elektrozayıf kuvvet” halinde birleşiyor. araştırıyordu. Karanlık foton başlı başına bir izotop bozunursa elektron-pozitron çiftleri
Attila Krasznahorkay ve ekibi karanlık Sonra güçlü nükleer kuvvet ikiliye katılıyor gariplik: yayar (elektron ve anti elektron çiftleri).
fotonları ararken fizikte bilinmeyen yeni ve filmi geri sarıp Evren’in doğumuna Karanlık maddeye ışıktan etkilenmediği Hatta burada eklemeye gerek olmayan
bir parçacık bulduklarını söylediler. Yeni gelmeden hemen önce, kuantum fiziğinin için karanlık diyoruz. Sonra da bir detay sebebiyle bu parçacıklar daha
parçacığın fizikteki beşinci kuvveti taşıdığını tanımladığı bu üç kuvvet geçerliliğini yitirip bizim göremediğimiz karanlık geniş bir açıyla uzaya saçılıyorsa daha az
ve beşinci element temsilcisi olduğunu yerçekimiyle birleşiyor! elektromanyetizmadan sorumlu karanlık sayıda elektron-pozitron çifti görmemiz
düşünüyorlar. fotonları arıyoruz. Yetmiyor: Uzayda gerek. Peki, bozunma sırasında salınan
BÜYÜK PATLAMANIN SIRRI tümüyle karanlık maddeden oluşan parçacıkların azalması beşinci element için
Evren’deki fiziksel etkileşimleri kontrol Öyle ki büyük patlama anında evren görünmez galaksiler, güneşler ve ne anlama geliyor?
eden 4 fizik kuvveti var: Bunlardan ilki kara kuantum fiziğinin alanına girecek kadar gezegenler olduğunu düşünüyoruz.
deliklerden sorumlu olan ve galaksileri küçük bir noktaydı ve fizikçiler sırf bu Bu da fizikçilerin doğanın sırlarını Macarlar lityum atom çekirdeklerine foton
oluşturan yıldızları bir arada tutan yüzden yerçekimini atom ölçeğinde aydınlatmak üzere art arda birbirinden ateşlediler ve çekirdeklerin berilyuma
kütleçekim kuvveti. Einstein’ın görelilik tanımlayan bir kuantum kütleçekim kuramı ilginç teoriler geliştirdiklerini gösteriyor. dönüşüp bozunması sırasında yayılan
teorisinden beri yerçekiminin üstadı olduk geliştirmek istiyor. Fizik deneme yanılma yoluyla ilerlediği parçacıklara bakıp yeni bir fizik kuvveti
ve sonunda çarpışan kara deliklerin ürettiği için bunda sorun yok. Öte yandan, birçok keşfettiklerini söylediler. CERN de protonları
kütleçekim dalgalarını keşfettik. Ancak, kuantum fiziğini ortaya çıkaran fizikçi karanlık galaksileri en az bizim kadar çarpıştırıp parçalayarak ortaya çıkan
İkinci kuvvet elektromanyetizma ve üç kuvvetin büyük patlamadan önce garipsiyor. Bu yüzden karanlık fotonlara pek parçacıklara bakıyor.
mikrodalga fırınlarını, radyo dalgalarını, yerçekimiyle birleşip anlamını yitirdiğini itibar etmiyor. Yazının devamını khosann.com adresinden okuyabilirsiniz.