Fizik biliminin kanunları yeniden yazılabilir: W bozonun kütlesi yanlış çıktı

On yıllık titiz ölçümlerden sonra bilim insanları W bozonu adlı temel bir parçacağın teoride olduğundan çok daha büyük bir kütleye sahip olduğunu ve evrenin nasıl çalıştığına dair anlayışımızın temellerini sarstığını açıkladı.

Bu temeller, bilim insanları evrenin en temel yapı taşlarını ve onları hangi kuvvetlerin yönettiğini tanımlamalarına yardımcı olan en iyi teori olan standart parçacık fiziği modelinde yer alıyor.

MODELİN KURALLARIYLA ÇELİŞTİ

W bozonu, doğanın dört temel kuvvetinden biri olan ve dolayısıyla standart modelin bir ayağı olan zayıf kuvvet olarak adlandırılan  elektrik yüklü bir temel parçacığa deniliyor.

Ancak, Science dergisinde yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, W Bozonunun şimdiye kadarki en hassas ölçümü, standart modelin kurallarıyla doğrudan çelişti.

10 YILLIK ÇALIŞMAYA DAYANIYOR

Araştırmayı yöneten Duke Üniversitesi'nden fizikçi Ashutosh Kotwal, sonucun 10 yılda 400'den fazla bilim insanının "yaklaşık 450 trilyon çarpışmadan oluşan bir veri kümesini" kaydetmesi ve incelemesinin ardından geldiğini söyledi.

Parçacıkları, onları incelemek için akıl almaz hızlarda bir araya getirerek yapılan bu çarpışmalar, ABD'nin Illinois eyaletindeki Tevatron çarpıştırıcısı tarafından yapıldı.

Tevatron çarpıştırıcısı, birkaç yıl sonra Higgs bozonunu  gözlemleyen Cenevre yakınlarındaki Büyük Hadron Çarpıştırıcı’sının yerini aldığı 2009 yılına kadar dünyanın en yüksek enerjili parçacık hızlandırıcısıydı.

Tevatron 2011'de çalışmayı durdurdu, ancak Fermilab'daki Çarpıştırıcı Dedektör’deki (CDF) bilim insanları o zamandan beri verileri inceliyor.

Cambridge Üniversitesi'nde Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda çalışan parçacık fizikçisi Harry Cliff, “Standart modelin, muhtemelen şimdiye kadar yazılmış en başarılı  bilimsel teori ve  fevkalade kesin tahminlerde bulunabileceğini" söyledi. Ancak Cliff, "Bu bir kart evi gibi, bir parçasını çok fazla çekiyorsun, her şey çöküyor. Standart model sorunsuz değildir. Örneğin, evrenin yüzde 95'ini oluşturduğu düşünülen karanlık maddeyi hesaba katmaz” dedi.

Kowal, “Standart modelde son zamanlarda birkaç çatlak ortaya çıktı" dedi.

Yeni çalışmanın yazarları, W bozonunun kütlesini yüzde 0.01 hassasiyetle,  önceki araştırmalardan ki kat daha kesin olarak  belirlediklerini söyledi .Bunu 350 kg bir gorilin ağırlığını 40 gramile ölçmekle karşılaştırdılar. Sigma olarak da adlandırılan yedi standart sapma ile standart modelin tahmininden farklı olduğunu buldular.

Cliff, “Beş sigma sonucu elde etme şansı üç buçuk milyonda birdir. Eğer bu gerçekse ve hesaplamaların nasıl yapılacağına dair sistematik bir önyargı veya yanlış anlaşılma değilse, çalışmanın bulguları gerçekten çok değerli. Çünkü evrenimizin daha önce keşfetmediğimiz yeni bir temel bileşeni olduğu anlamına gelir” diye konuştu.