Ontolojik dönüşüm nötrinoları insanoğlunun varlığını temelden ortaya çıkarabilir, ancak bizim tarafımızdan keşfedilebilir mi?
Kimlikleri değiştirebilen nötrinolar, neden var olduğumuzu temelden ortaya çıkarabilir. Ama onları bulabilir miyiz?
Yüksek enerjili parçacıkların, nötrinoların çarpışması. Uluslararası bir araştırma ekibi, uzun yıllardır İtalya'nın merkezinde bir dağın altında saklanıyor ve bilinen dünyadaki en soğuk metreküp uzaydan en hassas ölçüm yöntemlerini yorulmadan topluyor. Bilim adamları, nötrino adı verilen hayalet benzeri parçacıkların antimaddelerinden ayırt edilemez olduklarını kanıtlayabilecek kanıtlar arıyorlar. Eğer kanıtlanabilirse, bu keşif fizikçilerin onlarca yıldır kafasını karıştıran kozmik bir bulmacayı çözecektir: Madde neden her zaman var?
Maddenin zararlı bir antimadde olduğunu uzun zamandır biliyorlar. Evrendeki her temel parçacık için, aralarında bir tür parçacık vardır.Bu parçacık neredeyse kardeşi ile aynıdır ve aynı kütleye ancak ters elektrik yüküne sahiptir. Bir parçacık ve onun antimaddesi yüz yüze karşılaştıklarında birbirlerini yok ederek saf enerji yaratırlar.
Virginia Tech'de fizik profesörü olan Thomas O'Donnell, Life Science'a "Madde ile antimadde arasındaki ilişkiyi açıklamak için bariz ve tam simetri kullanıyoruz" dedi. "Ne zaman bir madde yaratsan, onunla dengede bir antimadde de yaratacaksın ve ne zaman bir maddeyi yok etsen, bir de antimaddeyi yok etmelisin. Bu doğruysa, asla diğer maddeden fazlasına sahip olmayacaksın. Ekstra bir madde. "
Bu simetri, evrenin nasıl ortaya çıktığına dair mevcut anlayışımızdan farklıdır. Big Bang teorisine göre, 13.8 milyar yıl önce, evren çok küçük bir tekillikten genişlediğinde, eşit miktarda madde ve antimaddenin var olmaya başladığına inandık. Ancak bugün gökbilimciler evreni gözlemlediklerinde, evren neredeyse tamamen maddeden oluşur ve kötü ikiz kardeşi yoktur. Daha da kötüsü, Big Bang teorisi doğruysa, biz, evet, bugün insan var olmamalıyız. "Eğer madde ve antimadde simetriyi tamamen takip ederse, o zaman evrenin evrimi ile tüm madde ve antimadde fotonlara elimine edilmiş olmalı ve yıldızlar, gezegenler ve hatta insan hücreleri için hiçbir madde kalmayacaktır. Var olmamalıyız. "O'Donnell," O zaman en büyük soru, bu muhasebe teorisi evrenin evriminde bir anda kırılacak mı? "Dedi. Son iki yılda ekipleri, evrenin gizemini yatıştırabilecek bir tüten silah arayan İtalyan Gran Sasso Ulusal Laboratuvarı CUORE'dan (Kriyojenik Yeraltı Nadir Olaylar Gözlemevi) verileri topladı ve analiz etti.
İtalyanca'da "kalp" anlamına gelen CUORE, bulunması zor atom altı parçacık nötrinolarının fizikçiler tarafından Majorana parçacıkları olarak adlandırılan kendi antitrinoları olduğuna dair kanıt arıyor. Nötrinolar, algılanması zor olan, hayalet gibi çoğu maddenin içinden geçebilir. Aslında NASA'ya göre, güneşin ateşli nükleer fırınından gelen trilyonlarca nötrino her saniye vücudumuza nüfuz ediyor.
CUORE deneyinin aradığı şey, nötrino içermeyen çift beta bozunma süreci sırasında Majorana nötrinolarının karşılıklı olarak yok edilmesidir. Normal çift beta bozunma sürecinde, çekirdekteki iki nötron aynı anda iki protona dönüştürülür ve bir çift elektron ve bir çift antinötrino serbest bırakılır. Bu nükleer aktivite son derece nadir olmasına rağmen, her atomda yalnızca bir trilyon (10 ^ 20) yılda bir meydana gelse de, gerçek hayatta gözlemlenmiştir.
Bununla birlikte, araştırmacılar haklıysa, nötrinonun gerçek Majorana parçacığı olduğu durumda (Majorana parçacığı kendi antiparçacığıdır), bozunma sürecinde oluşan iki antinötrino Elektronlar, nötrino üretmeyen bir çift beta bozunması oluşturarak birbirlerini yok edecekler.Sonuç olarak, sadece bir çift "sıradan madde" -elektron üretilecektir. Bu sürecin gerçek olduğu kanıtlanırsa, erken evrenin sıradan maddeyle dolu olmasının nedeni bu olabilir. Ancak bu süreci gözlemlemek başka bir konudur. Bilim adamları, nötrino içermeyen çift beta bozunmasının (eğer varsa) yalnızca milyar milyar (10 ^ 25) yılda bir gerçekleşebileceğini tahmin ediyor.
CUORE kooperatif projesinin bir üyesi olan O'Donnell, "Nötrino içermeyen bozulma, gerçekten görmek istediğimiz moddur. Kuralları çiğneyecek ve antimadde üretmeden madde yaratacaktır" dedi. "Madde-antimadde için gerçek bir çözüm olacak. Asimetrinin ilk ipucu. "
CUORE detektörü, tellür atomlarının radyoaktif bozunması sırasında oluşturulan elektronlardaki enerji sinyallerini bulmak için ısıyı algılama biçimini kullanır. Nötrinosuz çift beta bozunması, elektronun enerji spektrumunda benzersiz ve ayırt edilebilir bir tepe bırakacaktır. CUORE işbirliği projesinin teknik koordinatörü Carlo Bucci, bir raporda şunları söyledi: "Özünde, CUORE dünyadaki en hassas termometrelerden biridir."
On yıldan fazla süren montajın ardından, CUORE cihazı evrendeki en soğuk metreküp dalgasını keşfetti. Dalga, yalnızca sıcaklık 10 mk veya 460 derece Fahrenheit'e (eksi 273 santigrat derece) soğutulduğunda oluşabilen 988 kübik tellür dioksit kristalinden oluşur ve bu sıcaklık, fiziğin izin verdiği en düşük sıcaklıktan sadece biraz daha yüksektir. Deneyi kozmik ışınlardan ve diğer dış parçacıklardan korumak için dedektör, 2000 yıllık bir Roma gemi enkazından çıkarılan kalın bir yüksek saflıkta kurşun tabakasına sarıldı.
Araştırma ekibi teknik başarılar elde etse de nötrino kaybı deneylerini keşfetmek kolay bir iş değil. 2017 çalışmasının sonuçlarından bu yana, araştırmacılar tarafından toplanan veriler, benzer parçacık dedektörleri tarafından toplanan en büyük veri setinin dört katından fazla olmasına rağmen. Ancak son matematik edebiyatı kütüphanesi yayınlarında, nötr çift beta bozunmasına dair kanıt bulamadıklarını gösterdiler.
İşbirliği, bu yakalanması zor nötr parçacığı bulmaya hala kararlı. Araştırmaları, Majorana nötrinolarının beklenen kütlesine daha katı sınırlar koyuyor ve elektronlardan en az 5 milyon kat daha hafif olduğuna inanıyor. Ekip, CUORE cihazını beş yıllık çalışmadan sonra yükseltmeyi ve hassasiyetini büyük ölçüde artıracağını umdukları yeni bir kristal türünü tanıtmayı planlıyor.
O'Donnell şunları söyledi: "Tarih geleceği iyi tahmin edebiliyorsa, o zaman dedektör teknolojisinin gelişimini teşvik etmenin nötrinoları daha derinlemesine anlamamızı sağlayacağını kesin olarak söyleyebiliriz." Umarım tarafsızlığı keşfedebiliriz. Çift beta bozunumunun kanıtı veya daha tuhaf ve beklenmedik bir şey. "
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. Tim Childers-Big Fish Fish Balık Balık, Mo, Q
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
