Yerkabuğunun derinliklerinde beş gizemli parçacık envanteri
Dünyanın en büyük atom çarpıştırıcısı, Tanrı parçacığı Higgs bozonunun varlığını aramakla meşgulken, bilim adamları evrendeki en gizemliyi bulmak için yer kabuğunun 1 kilometre altındaki en büyük laboratuvarı inşa ediyorlardı. parçacık. Kaya tabakası, burada yapılan en karmaşık deneyleri kozmik ışınların ve diğer yüksek enerjili parçacıkların radyasyonundan koruyabilen ve bilim adamlarının son derece nadir parçacıklar üzerinde casusluk yapmasına yardımcı olabilecek yeni bir kuvvetin varlığına dair kanıtlara sahip olabilir. Aşağıda, yeraltında olabilecek beş gizemli parçacığın bir envanteridir; parçacık olmayanlar, zayıf etkileşimli ağır iyonlar vb. Dahil.
Partikül olmayan
Fizikçiler, dünyanın mantosunda yeni bir temel kuvvet arıyorlar. Fotonların ve ağırlık taşıyan parçacıkların ikili özelliklerine sahip parçacık olmayan parçacıklar, uzun menzilli spin etkileşimlerinin ana nedeni olabilir, bu da atomdaki elektronların uzun bir mesafeden yavaş yavaş dönme frekanslarını ayarladıkları anlamına gelir. Yeni güç.
Araştırmacılar, bu yeni temel kuvvetin varlığının kanıtını bulmak için Dünya'nın mantosundaki elektronların yoğunluğunu ve dönüşünü işaretlediler ve şu anda 4828 kilometre aralıklarla iki deneyde bu yeraltı elektronlarının nötronları ve elektronları etkileyip etkilemeyeceğini araştırıyorlar. Çevirmek. Mantodaki elektronlar laboratuvardaki parçacıklara bir kuvvet iletirse parçacıkların dönme frekansını değiştirecektir. Bu yeni temel kuvvet, yerçekimi, elektromanyetik kuvvet ve güçlü ve zayıf nükleer kuvvetlerle birlikte evrenin davranışını da etkileyecektir.
Karanlık madde parçacıkları
Evren, karanlık madde olarak da adlandırılan görünmez maddeyle doludur.İkincisinin yerçekimi sürüklemesi, galaksilerin parçalanmamasının ana nedenidir. Şu anda, ana teori, karanlık maddenin normal maddeyle nadiren etkileşime giren, zayıf bir şekilde etkileşime giren ağır iyonlardan oluştuğuna inanıyor.
Güney Dakota'daki Homestake Altın Madeni'ndeki en büyük yeraltı xenon detektörü de dahil olmak üzere birçok laboratuvar, deneyleri kozmik ışınlardan korumak için kabuğa güveniyor. Şimdiye kadar, ağır iyonlara dair çok az kanıt var, ancak devam eden diğer birkaç deney, önümüzdeki birkaç yıl içinde yeni keşifler ortaya çıkarabilir.
Güneş nötrinosu
İtalya'daki Sasso Ulusal Laboratuvarı'ndaki fizikçiler, sözde modifikasyon veya "tat" adı verilen süreçte güneş nötrinolarının izlerini keşfettiler. Güneşin nükleer reaksiyonu bu yüksüz parçacıkları üretir, ancak ana teori, dünyaya seyahat ederken "lezzetlerini" değiştirebilecekleridir. Bu nedenle, güneş nötrinolarının belirli bir çeşidini arayan fizikçiler, beklediklerinden daha az güneş nötrinolarını ölçecekler.
Güneş nötrinoları madde ile nadiren etkileşime girer, ancak fizikçiler, CERN Fizik Laboratuvarı'ndan Sasso Ulusal Laboratuvarı'na 731 metrelik bir parçacık ışını göndererek, tadı değiştiren parçacıkları başarıyla yakaladılar. Bu keşif, nötrinoların gerçekten de güneşten dünyaya geçerken lezzetlerini değiştirdiklerini doğruluyor.
Antinötrinoların keşfi
Güneşte nötrinolar oluşabilir, ancak Dünya'nın mantosundaki radyoaktif elementler de az miktarda nötrino üretebilir. Sasso Ulusal Laboratuvarı, radyoaktif uranyum veya toryumun çürümesinden oluşan bazı sözde antinötrinoları da başarıyla kuşattı. Bu yeni parçacık, yeryüzünde ne kadar ısı oluştuğunu açıklayabilir ve bu da tektonik plakaların hareketine yol açar. Araştırmacılar, mantodan yayılan antinötrinoları yakalamak için atom altı parçacıklar sıvıya çarptığında ışık yayan yağ bazlı bir sıvı kullandılar. Araştırmacılar, antinötrinoların varlığını, sıvıdaki atomlara çarptığında pozitron yaydıkları için tespit ettiler.
Nükleer çürüme
Pek çok atom altı parçacık diğer parçacıklara bozunsa da, bilim adamları çekirdeği oluşturan protonların ve nötronların bozulmasını henüz keşfetmediler. Fizikle ilgili her şeyi ortaya çıkarmayı amaçlayan büyük birleşik teori, nükleer bozulmanın varlığını öngörür.
Bu nadir çürümenin kanıtını bulmak için, Japonya'daki Kamioka Madeninde Süper Kamioka dedektör deneyindeki bilim adamları yıllarca nükleer çürümeyi araştırdılar. Foton bozunma süresi 10 üzeri 34. güce ihtiyaç duysa bile, dedektör birkaç foton bozunması belirtisi algılayabilmelidir. Ancak şu ana kadar Süper Kamioka dedektörü hala hiçbir şey bulamadı.
