Bilim İnsanları "Küçük Bir Big Bang" Yarattı — Beklenenden Çok Daha Küçük

İlk okuduğumda inanamadım, tekrar okumam gerekti.

Evrenin Big Bang'den hemen sonra neyle dolu olduğunu yeniden yarattılar... ve bunu, çoğu fizikçinin işe yaramaz diyeceği kadar küçük atom çekirdekleriyle başardılar.

Biraz üzerine düşünün.

Ne Yaptılar Tam Olarak?

Şöyle düşünün: Big Bang'den hemen sonra, atomlar henüz oluşmadan önce evrenin tamamı "kuark- Gluon plazması"yla doluydu. Proton ve nötronların henüz ortaya çıkmadığı, aşırı sıcak ve yoğun bir madde hali bu. Araştırmacılar buna evrenin "ilk maddesi" diyor.

Yıllardır bilim insanları bu ortamı laboratuvarlarda yeniden oluşturmaya çalışıyor. Atom çekirdeklerini ışık hızına yakın hızlarda çarpıştırarak. Düşünce şuydu: bu plazmayı oluşturmak için gerçekten ağır çekirdekler gerekiyor — kurşun gibi.

Ama işte beklenmedik nokta: Kopenhag'daki Niels Bohr Enstitüsü'nden araştırmacılar, CERN'deki ALICE işbirliğiyle bu varsayımı çürüttü.

Daha küçük çekirdeklerle — specifically oxygen-16 and neon-20 — kuark-gluon plazması ürettiler. Herkesin düşündüğünden çok daha küçük çekirdeklerle.

Kurşun 82 protonlu. Oksijen 16, neon 20. Arada ciddi bir fark var.

"Küçük Bir Big Bang"

Deneyi yöneten Doçent You Zhou bunu çok güzel özetlemiş: yarattıkları şey temelde bir "Küçük Big Bang."

"Atom çekirdeklerinin ne kadar küçük olabileceğinin sınırını zorladık, hala bu ilksel maddeyi yeniden oluşturabiliyoruz," demiş. " Maddenin bu aşırı duruma geçmesi için gereken temel koşulları artık daha iyi biliyoruz."

Bu bakış açısını sevdim. Evrenin doğuşunun minyatür versiyonlarını izliyoruz — birden fazla ülkeyi kapsayan parçacık hızlandırıcıların içinde.

Bowling Topu Benzetmesi

İşin eğlenceli kısmı burada başlıyor.

Bilim insanları bu küçük çekirdekleri çarpıştırdıklarında ilginç bir şey keşfettiler: ortaya çıkan parçacık düzenleri, orijinal çekirdeklerin şekli hakkında bilgi taşıyordu.

Oksijen çarpışmaları yuvarlak desenler üretti. Neon çarpışmalarıysa farklı, bowling topu şeklinde desenler oluşturdu.

Sebep basit: oksijen çekirdekleri küresel, neon çekirdekleriyse uzatılmış, bowling topu gibi.

Doktora sonrası araştırmacı Emil Gorm Dahlbæk Nielsen bunu çok güzel açıklamış: "Bir nesnenin üzerine ışık tutup gölgesini görmeye benziyor. Nesneyi doğrudan göremezsiniz ama gölgesi şeklini ele verir."

Yani parçacıkların bu çarpışmalardan nasıl saçıldığını izleyerek, doğrudan gözlemleyemeyeceğimiz kadar küçük atom çekirdeklerinin şeklini "görebiliyoruz." oldukça havalı değil mi?

Neden Önemli?

Biliyorum ne düşündüğünüz — bu çok özel bir fizik konusu, günlük hayatla ilgisi yok.

Ama mesele şu: atom çekirdeklerinin yapısını anlamak, doğanın dört temel kuvvetinden biri olan güçlü kuvveti anlamamıza yardımcı oluyor. Protonları ve nötronları bir arada tutankuvvet bu. Atomları atom yapan kuvvet.

Güçlü kuvvet olmasa evrende şu an bildiğimiz hiçbir şey olmazdı. Yıldızlar, gezegenler, siz, ben — hiçbiri bu temel etkileşimler olmadan çalışmaz.

Üstelik evrenin başlangıcından mikro saniyeler sonra var olan koşulları küçük ölçekte yeniden yaratabilmemiz gerçekten insanlığın yeteneklerini gösteren bir şey. Bir an durup evrendeki yerimizi düşünmeye itiyor insanı.

Bir Miras Üzerine İnşa

Bu araştırma Niels Bohr Enstitüsü'nde derin köklere sahip. Ünlü fizikçi Niels Bohr'un oğlu Aage Bohr, 1972 yılında atom çekirdeği yapısı üzerine çalışmalarıyla Nobel Ödülü kazandı. Bu küçük yapı taşlarını anlama geleneği bugün de sürüyor.

Geleneksel yaklaşım düşük enerjilerle nazikçe çekirdekleri yoklamaktı. Şimdiyse en yüksek enerjilerle çarpıştırıp sonuçlardan özelliklerini yeniden inşa ediyorlar.

Tamamen farklı bir bakış açısı — ve evrenin en erken anlarını, maddenin doğasını anlamak için yeni kapılar açtı.

Minicik şeyleri inanılmaz hızlı çarpıştırarak neler keşfedebileceğimizi görünce insan şaşıp kalıyor, değil mi?

Kaynak: ScienceDaily