Pazartesi, Mart 4, 2024
Ana Sayfa Fizik Fizik Kanunları Birleştirilebilir mi?

Fizik Kanunları Birleştirilebilir mi?

Fizik Kanunları Birleştirilebilir mi?
Fizik Kanunları Birleştirilebilir mi?

Fizik Kanunları Birleştirilebilir mi?

En iyi ihtimalle fizik, altta yatan basitliği ortaya çıkararak karmaşıklığı ortadan kaldırır. Örneğin Maxwell denklemleri, klasik elektrik ve manyetizmanın tüm kafa karıştırıcı ve çeşitli olaylarını dört basit kural aracılığıyla açıklar. Bu denklemler çok güzel; sembollerin karmaşık bir dansıyla birbirlerini yansıtan ürkütücü bir simetriye sahipler. Dördü birlikte, bir Shakespeare sonesinin bir şaire hissettirdiği kadar zarif, bir bütün ve bir fizikçiye eksiksiz geliyor.

Parçacık fiziğinin Standart Modeli tamamlanmamış bir şiirdir. Parçaların çoğu oradadır ve hatta henüz tamamlanmamış olsa da, tartışmasız fizik literatüründeki en parlak eserdir. Bilinen tüm maddeleri (kuarklar ve leptonlar gibi tüm atom altı parçacıkları) ve bu parçacıkların birbirleriyle etkileşime girmesini sağlayan kuvvetleri büyük bir hassasiyetle tanımlar. Bu kuvvetler, yüklü nesnelerin birbirinin etkisini nasıl hissettiğini açıklayan elektromanyetizmadır: parçacıkların kimliklerini nasıl değiştirebileceğini açıklayan zayıf kuvvet ve kuarkların protonları ve diğer bileşik parçacıkları oluşturmak üzere nasıl birbirine yapıştığını açıklayan güçlü kuvvet. Ancak Standart Model’in açıklaması ne kadar güzel olsa da parçalar halindedir ve bu parçalardan bazıları (yerçekimini tanımlayanlar) eksiktir. Bir papirüs parçası üzerindeki Sappho’nun birkaç satırı gibi, daha büyük bir şeye işaret eden birkaç güzellik kırıntısı. Standardın güzelliği

Model kendi simetrisindedir; matematikçiler onun simetrilerini Lie grupları olarak bilinen nesnelerle tanımlarlar. Ve Standart Modelin Lie grubuna bir bakış bile onun parçalı doğasını ele verir: SU(3) × SU(2) × U(1). Bu parçaların her biri bir çeşit simetriyi temsil ediyor ama bütünün simetrisi bozuluyor. Kuvvetlerin her biri biraz farklı bir şekilde davranır, dolayısıyla her biri biraz farklı bir simetriyle tanımlanır.

Ancak bu farklılıklar yüzeysel olabilir. Elektromanyetizma ve zayıf kuvvet birbirine çok benzemiyor gibi görünse de 1960’larda fizikçiler yüksek sıcaklıklarda iki kuvvetin “birleştiğini” gösterdiler. Elektromanyetizma ile zayıf kuvvetin aslında aynı şey olduğu ortaya çıkıyor, tıpkı buz ve sıvı suyun birlikte ısıtıldığında aynı madde olduğunun ortaya çıkması gibi. Bu bağlantı fizikçileri, güçlü kuvvetin diğer iki kuvvetle de birleştirilebileceğini ve SU(5) gibi tek bir simetriyle tanımlanan büyük bir teorinin ortaya çıkabileceğini ummaya yöneltti.

Birleşik bir teorinin gözlemlenebilir sonuçları olmalıdır. Örneğin, eğer güçlü kuvvet gerçekten de elektrozayıf kuvvetle aynıysa, o zaman protonlar gerçekten kararlı olmayabilir; arada bir kendiliğinden çürümeleri gerekir. Pek çok araştırmaya rağmen, hiç kimse bir proton bozunması tespit edemedi ve hiç kimse, Süpersimetri gibi Standart Model’de simetriyi güçlendiren bazı değişikliklerin öngördüğü herhangi bir parçacığı görmedi. Daha da kötüsü, böyle birleşik bir teori bile yerçekimini göz ardı ettiği sürece tamamlanamaz.

Yer çekimi baş belası bir kuvvettir. Bunu açıklayan teori, yani genel görelilik, uzay ve zamanın pürüzsüz ve sürekli olduğunu varsayarken, atom altı parçacıkları ve kuvvetleri yöneten temel kuantum fiziğinin doğası gereği süreksiz ve değişken olduğunu varsayar. Yerçekimi kuantum teorisiyle o kadar kötü bir şekilde çatışıyor ki, hiç kimse tüm parçacıkları, güçlü ve elektrozayıf kuvvetleri ve yerçekiminin tamamını tek bir büyük pakette içeren tek bir teori oluşturmanın ikna edici bir yolunu bulamadı. Ancak fizikçilerin bazı ipuçları var. Belki de en umut verici olanı süper sicim teorisidir.

Süper sicim teorisinin geniş bir takipçi kitlesi vardır çünkü her şeyi tek bir simetriyle büyük bir teoride birleştirmenin bir yolunu sağlar – örneğin süper sicim teorisinin bir dalı için SO(32) – ancak 10 veya 11 boyutlu, ölçekler halinde bir evren gerektirir. Tespit edilemeyen parçacıklar ve hiçbir zaman doğrulanamayacak pek çok entelektüel bagaj. Düzinelerce birleşik teori olabilir ve bunlardan yalnızca biri doğrudur, ancak bilim adamları hangisinin doğru olduğunu asla belirleyemeyebilirler. Veya tüm güçleri ve parçacıkları birleştirme mücadelesi aptalca bir arayış olabilir.

Bu arada fizikçiler, 2007’de devreye girdiğinde yer altı tuzaklarında ve İsviçre’nin Cenevre kentindeki Büyük Hadron Çarpıştırıcısında (LHC) süpersimetrik parçacıkların yanı sıra proton bozunumlarını da aramaya devam edecekler. Parçacık fiziği modelindeki temel simetrilerle yakından ilişkili bir parçacık olan Higgs bozonunun varlığını ortaya çıkardı. Ve fizikçiler bir gün bu yarım kalan şiiri tamamlayıp onun korkunç simetrisini çerçeveleyebileceklerini umuyorlar.

BENZER KONULAR

Ultra Hızlı Elektron Dinamiğinde Atılımlar

İsveçli-Alman bir ekip tarafından yapılan çığır açıcı bir çalışma, ultra hızlı elektron dinamiklerini benzersiz bir hassasiyetle takip ederek nanomateryal ve güneş pili araştırmalarında yeni...

Yeni Lazer Güçlendirmeyle 10 Petawatt Sınırı Kırılıyor

Kiremitli titanyum: safir lazer amplifikasyonu, güçlü alan lazer fiziği için ultra yoğun ultra kısa lazerlerin deneysel kapasitesini geliştirmeyi vaat ediyor. Ultra yoğun ultra kısa...

Bilim İnsanları Klasik Fiziğin Ötesinde Manyetik Uçmanın Gizemini Çözüyor

Danimarka Teknik Üniversitesi'nden (DTU) bilim adamları, yeni keşfedilen mıknatıs havaya yükselme olgusunun altında yatan fiziğini doğruladılar. 2021 yılında Türkiye'den bir bilim insanı, bir motora mıknatıs...
- Advertisment -

Son Eklenenler

X-Işını Astronomisinde Paradigma Değişimi

- Advertisement - 9 Ocak 2024’te fırlatılan Einstein Sondası, ESA ve MPE’nin katkılarıyla Çin Bilimler Akademisi liderliğindeki bir ortak girişimdir. Amacı, kozmik olaylardan kaynaklanan X-ışını...

Gücün Sınırlarına Meydan Okuyan Lazer Yapımı Metaller

- Advertisement - Lazer bazlı katmanlı üretim yoluyla üretilen yenilikçi yüksek entropili alaşımlar, endüstriyel uygulamalar için benzeri görülmemiş bir güç ve esneklik sunar. Gelişmiş tekniklerle...

Hücresel atık yönetimi ve yaşlanmada otofaji genlerinin yeni rolleri

Yaşla birlikte azalan otofaji, araştırmacıların daha önce şüphelendiğinden daha fazla gizemi barındırıyor olabilir. Buck Enstitüsü, Sanford Burnham Prebys ve Rutgers Üniversitesi'nden bilim adamlarının, yanlış...

Antibiyotik Direnci Araştırmalarında Oyunun Kurallarını Değiştirecek Bir Şey

Antibiyotiğe dirençli bakterilerle mücadeledeki potansiyeli nedeniyle incelenen bir bakteriyofaj olan φX174, alternatif antibiyotiklerin geliştirilmesine yönelik yeni bilgiler sunuyor. yaşında COVID-19kelime "virüs” bulaşma, hastalık ve hatta...