Bilim İnsanlarının Paralel Evrene Geçit Açmak İçin Deney Yaptığı İddiası Doğru mu?
modern fizik 3 tip uzaysal simetriyi ile ilgilenir: yansıma, dönme ve dönüşüm
modern fizik konusu olarak simetri, ilk aklımıza gelen simetriyle benzer bir anlama sahip. yansıma simetrisi, bir sistemin bir noktadan aynalandığında çalışmaya devam edebilmesiyle ilgilidir. örneğin mekanik bir kol saatinin içini açıp bir aynanın yanına koydunuz diyelim. daha sonra aynadan saatin işleyişini izleyerek aynadaki saatin aynısını yapmaya karar verdiniz. saat yönünde dönen dişliler ters yöne dönsün, soldaki mekanizmalar sağda olsun vesaire. öyle bir saat yapın ki, orijinal saatin yanına koyduğunuzda, sanki aynadaki yansımasına bakıyormuşsunuzcasına onu tersten taklit edebilsin. bu yaptığınız saati kurduğunuzda, çalışır mı? sağduyu ile çalışacağını söyleyebiliriz. bu durumda mekanizma, yansıma simetrisine itaat eder.
öte yandan doğadaki 4 temel etkileşimden biri olan zayıf etkileşim yansıma simetrisine itaat etmez.
buraya bir parantez açıp 4 temel etkileşimi yazayım
1) kütleçekimsel etkileşim: kütleli cisimlerin, kütleleri dolayısıyla diğer cisimlerle etkileşimleridir. örneğin güneşin kütlesinden dolayı gezegenler onun çevresinde bir yörüngede ilerler. dünyanın kütlesinden dolayı yerden yüksekten bıraktığımız çoğu cisim yere düşer.
2) elektromanyetik etkileşim: yüklü parçacıkların birbirleri ile olan etkileşimleridir. görünür ışık da elektromanyetik bir sinyaldir. kablosuz iletişim, mıknatıslar, elektrik devreleri, iyonize edici radyasyonun etkileri ve görme duyumuz da bunun sayesinde çalışır.
3) güçlü etkileşim: atomların çekirdeklerini bir arada tutan kuvvettir. nötronlar elektriksel olarak sıfır, protonlar ise sıfırdan büyük bir net yüke sahiptir. aynı yüke sahip parçacıklar birbirlerini 2 numaralı (elektromanyetik) etkileşimle iterler ancak güçlü etkileşim elektromanyetik etkileşimden çok daha güçlü olduğundan atomun çekirdeği dağılmaz.
4) zayıf etkileşim: radyoaktif bozulmalara sebep olan mekanizmadır.
bu etkileşimin bir örneği olarak önce beta bozunumundan bahsedelim
atomlar 3 parçacıktan oluşur: proton, elektron ve nötron.
proton ve nötron da üçer kuarktan oluşur:
proton: 2 yukarı, 1 aşağı kuark
nötron: 1 yukarı, 2 aşağı kuark
nasıl bir atomu oluşturan yapıtaşlarından bahsedebiliyorsak, nötronu ve protonu, hatta tüm evreni oluşturan ve işleten temel yapıtaşlarından da bahsedebiliriz (kuarklar ve leptonlar, bozonlar). isimler işin içine girdikçe anlaması zorlaşıyor, ama konu da biraz esaslı bir konu. proton ve nötronun aksine elektron "temel yapıtaşlarından" biridir.
zayıf etkileşim sadece temel parçacıklar arasında olur. beta bozunumu nötronun içindeki aşağı kuarklardan birisinin, yukarı kuarka dönüşmesiyle olur. bunun sonucu olarak nötron, protona dönüşür; zira artık 2 yukarı ve 1 aşağı kuarktan oluşan bir parçacığa dönüşmüştür.
aynı şekilde kaon denen bir parçacığın zayıf etkileşimle bozunumu incelendi. parçacığın bozunması sonucu ortaya çıkan ürünlerin yansıma simetrisine uymadığı görüldü.
biraz daha ayrıntıya girelim
kütleleri ve ömürleri aynı iki parçacığın zayıf etkileşimle bozunumu incelendi. parçacıklardan ilki olan tau bozunduğunda 3pi mezon ortaya çıkıyordu (yükleri: +,+,-). ikinci parçacık olan teta bozunduğunda ise 2 pi mezon ortaya çıkıyordu (biri +, biri 0). ilk durumdaki parite -1, ikinci durumda ise +1 oluyor, uyuşmuyordu. iki farklı parçacığın iki farklı şekilde bozunması normalken, tau ve tetanın dikkatli incelemesi, ikisinin aynı parçacık olduğunu ortaya çıkardı. bu durumda bir parçacık farklı paritelerde bozunabiliyordu, parite korunumlu değildi. bu deney ve sonraları yapılan deneylerle paritenin korunumu yasasının zayıf etkileşimde geçerli olmadığı ortaya çıkmış ve iki tane nobel fizik ödülü bu konudan çıkmıştır (1957 ve 1980).
daha sonraları ortaya bir teori atıldı: ayna madde
ayna madde teorisi doğruysa zayıf etkileşim ayna simetrisine uyuyor demekti. bu teoriye göre her parçacığın bir ayna çifti vardı. ayna parçacıklar kendi içlerinde sıradan parçacıklar gibi etkileşebiliyordu, ancak sıradan madde ile sadece kütleçekimsel etkileşim ile etkileşebiliyordu. yani onların varlığını gözlemenin yegane yolunun kütleçekimsel etki olduğunu söylüyordu teori. şimdi bu "paralel evren" deneyini yapan arkadaşlar da "yoğun bir nötron huzmesini" düzgün bir manyetik alandan geçirip, nötronları ayna nötrona dönüştürmeyi ve konjektürel ayna manyetik alandaki değişimin etkilerini gözlemlemeyi hedefliyorlarmış sanırım. yemin ediyorum kafam yandı. 10 15 dakikada yazarım sanmıştım, hiç bilmediğim bir yerden çıktı, hatalar için bir yeşil uzağınızdayım.
ayna maddeyi gözlemlemenin yegane yolunun kütleçekimsel etki olduğunu söylemiştim, ne demek bu? bu demek oluyor ki, ayna maddeyi göremeyiz, elektromanyetik spektrumdaki hiçbir sinyal ile algılayamayız. ayna maddenin var olduğunu söyleyebiliyoruz çünkü karanlık maddenin aslında ayna madde olduğunu ya da karanlık maddeye atfetilen kütlenin aslında bir kısmının ayna maddenin kütlesi olduğunu anlatıyor ayna maddeciler.
karanlık maddeyi bilmeyenlere ufak bir açıklama
galaksileri bir arada tutan kuvvet kütleçekim kuvvetidir. çok yüksek kütleli bu sistemleri astronomlar incelemişler ve galaksileri oluşturan maddelerin, galaksileri bir arada tutmaya yetecek kadar kütleye sahip olmadıklarını görmüşler. yani galaksileri bir arada tutan bir kütleçekim kuvveti var ancak galaksiyi oluşturan yıldızlar, gezegenler vs artık ne görebiliyorsak hepsinin toplam kütlesinin galaksiyi bir arada tutacak kuvveti oluşturmaya yetmediğini görüyoruz. o halde demiş astronomlar, bizim tespit edemediğimiz bir "karanlık madde" olmalı. bu karanlık maddenin kütlesi de galaksiyi bir arada tutuyor olmalı. e madem evrenin her yerinde bu karanlık madde var, dünyada da olmalı diye düşünüp araştırmaya başlamış fizikçiler. pek çok başarısız denemeden sonra 2 deneyde (cogent ve dama/lıbra) karanlık maddenin varlığına yorumlanabilir veriler alınmış. bu iki deney sonucunu birleştiren teorilerden biri de yine ayna madde teorisi.
deneyin paralel evrene benzetilen kısmı da şu
eğer ayna parçacıklar varsa, ayna gezegenler de olabilir. habercilik büyüsüyle süsleyince paralel evren çıkıyor sanırım...