Bilinen tüm temel parçacıkların nasıl etkileştiğini açıklayan son derece başarılı bir teori olan Standart Model için başka bir kazanç elde edin.
Fizikçiler, doğanın dört temel kuvvetinden biri olan zayıf gücün proton üzerinde ne kadar güçlü bir şekilde hareket ettiğine dair en kesin ölçümü yapmışlardır.
9 Mayıs'ta Nature dergisinde bugün yayınlanan sonuçlar, Standart Model'in öngördüğü şeydir, fizikçilerin teoride karışıklık bulma ve karanlık madde ve karanlık enerjinin ne olduğunu açıklayabilecek yeni fizik keşfetme çabalarına bir darbe daha verdi. .
Zaferlerine rağmen, Standart Model eksiktir. Birlikte, evrenin yüzde 95'inden fazlasını oluşturabilen ve hiçbir zaman doğrudan gözlenmeyen karanlık madde ve karanlık enerjiyi açıklamaz. Teori yerçekimini içermez veya evrenin neden karşımaddeden daha fazla madde içerdiğini açıklamaz.
Standart Modeli Test Etme
Daha eksiksiz bir teoriye ulaşmanın bir yolu, Standart Modelin radyoaktif bozunmadan sorumlu olan zayıf güç hakkında ne söylediğini test etmek, güneşin parlamasını ve nükleer santralleri sürmesini sağlayan nükleer reaksiyonları mümkün kılmaktır. Zayıf kuvvetin etkileşimlerinin gücü, elektromanyetik kuvvetin elektrik yüküne ve yerçekiminin kütleye bağlı olması gibi, bir parçacığın zayıf yüküne bağlıdır.
Virginia'daki Jefferson Ulusal Hızlandırıcı Tesisinde fizikçi olan Greg Smith ve Q zayıf deney proje yöneticisi “Smith, bunun Standart Modelde bir çatlak bulmanın bir yolu olduğunu umuyorduk” dedi.
Araştırmacılar, bir proton havuzunda elektron ışınlarını patlattılar. Elektronların spinleri ışın ile paralel veya anti-paraleldir. Protonlarla çarpıştıktan sonra, elektronlar, çoğunlukla elektromanyetik kuvveti içeren etkileşimler nedeniyle saçılırlar. Ancak her 10.000 veya 100.000 saçılım için bir tanesi zayıf güç yoluyla gerçekleşti.
Elektromanyetik kuvvetin aksine, zayıf kuvvet fizikçilerin dediği gibi ayna simetrisine veya pariteye uymaz. Bu nedenle, elektromanyetik kuvvetle etkileşime girdiğinde, bir elektron dönüş yönünden bağımsız olarak aynı şekilde dağılır. Ancak zayıf kuvvetle etkileşime girdiğinde, elektronun dağılma olasılığı, elektronun hareket ettiği yöne göre spinin paralel mi yoksa anti-paralel mi olduğuna çok az bağlıdır.
Deneyde, ışın, saniyede yaklaşık 1000 kez paralel ve anti-paralel dönüşlere sahip ateşleme elektronları arasında değişiyordu. Araştırmacılar saçılma olasılığındaki farkın milyarda sadece 9.3 kısım hassasiyetle milyarda sadece 226.5 parça olduğunu buldular. Bu, aksi takdirde aynı olan iki Everest Dağı'nın, bir dolar parasının kalınlığına göre yüksekliği farklı olduğunu bulmakla eşdeğerdir - bir insan saçının genişliğine kadar bir hassasiyetle.
Kanada'daki Manitoba Üniversitesi'nde fizikçi olan Peter Blunden, "Bu, protonlardan polarize elektronların saçılmasında ölçülen en küçük ve en kesin asimetri." Ölçüm, etkileyici bir başarı olduğunu da sözlerine ekledi. Ayrıca, yeni fizik arayışında, nispeten düşük enerjili bu deneylerin Cenevre yakınlarındaki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi güçlü parçacık hızlandırıcılarla rekabet edebileceğini gösteriyor.
Proton'un zayıf yükü, Standart Model'in söylediği gibi olduğu halde, bir gün yeni fizik bulmak için tüm umutlar kaybolmuyor. Sonuçlar sadece bu yeni fiziğin neye benzeyebileceğini sınırlar. Örneğin Smith, 3.5 teraelektron voltun altındaki enerjilerde meydana gelen elektron-proton etkileşimlerini içeren fenomenleri ekarte ettiklerini söyledi.
Yine de, yeni bir şeyler bulsaydı çok daha heyecan verici olurdu, dedi Smith.
"Hayal kırıklığına uğradım," dedi Live Science. Diyerek şöyle devam etti: "Biraz sapma, biraz sinyal bekliyordum. Ama diğer insanlar Standart Modelin öngördüğünden çok uzak olmadığımız için rahatlamışlardı."
