Fizikçiler yapmış oldukları bir araştırmada, kütle çekim ve kuantum etkilerinin elektromanyetik alanın simetrisini bozarak, simetrinin evrenimizde mümkün olmadığını keşfetti. Eğer bulgular doğrulanırsa, evrenin kökeni hakkında daha fazla çalışma yapmamız gerekebilir.

Kütle Çekim ve Elektromanyetizma

Mart 2017`de Physical Review Letters`da yayımlanan, Louisiana Eyalet Üniversitesi (LSU) ve Valencia Üniversitesi’ndeki fizikçilerin öncülük ettiği bir çalışmada, elektromanyetizma üzerine klasik teorilerin cevapsız bıraktıkları sorulara yeni cevaplar öneriyor. Eğer çalışma, bu gizemin bazı kısımlarını çözmeyi başarabilirse, evrenin kökenine dair yeni kapılar aralamamıza da olanak sağlayabilir.

Işık dahil tüm elektromanyetik dalgalar, manyetik ve elektrik alanlardan oluşur. Yaklaşık 150 yıl boyunca bilim insanları, elektrik ve manyetizmanın aslında aynı madalyonun iki farklı yüzü olduğu fikrini kabul ettiler. Michael Faraday mıknatısları döndürerek elektrik ürettiğinde ve elektrik akımları kullanarak mıknatısların dönmesini sağladığında, aralarındaki bağlantı daha açık hale geldi. James Clerk Maxwell, Faraday’ın deneylerini ele alarak, onları klasik elektromanyetizma teorisine dönüştürdü, böylece optik, manyetizma ve elektrik hakkında çalışmak için ortak bir çerçeve sunmuş oldu.

Elektromanyetizmanın gizemi, manyetik yüklerin yokluğunun altında yatıyor. Elektrik-manyetik ikiliği olarak anılan Maxwell teorisi, simetri konseptine dayanır ve mıknatısların yüklere sahip olduğunu varsayar. Bununla birlikte, doğada şu zamana kadar izole edilmiş manyetik yükler bulunamamıştır ve manyetik yüklere benzer davranışlar sergileyen bir şey laboratuvarda simüle edilmiş olsa da, bu gerçek bir deneysel kanıtın yerini neredeyse hiç tutmaz. Eğer manyetik yükler gerçekte yoksa, Maxwell’in simetri teorisi mümkün olamaz.

Araştırma, manyetik monopol olarak da bilinen, izole edilmiş manyetik yüklerin neden bulunamadığına dair fikir veriyor: Kütle çekim ve kuantum etkileri, elektromanyetik alanın simetrisini bozuyor.

Manyetik monopoller var olsun veya olmasın, kütle çekim simetriyi her daim bozuyor. Bu oldukça şaşırtıcı. Buradan çıkarabileceğiniz esas sonuç ise, simetrinin evrenimizde asla temel seviyede bulunamayacağı olmalıdır, çünkü kütle çekim her yerdedir.

Evrenin Doğumunu Araştırmak

Bu araştırma, evrenin kökeni gibi diğer çalışmaları etkileyebilecek pek çok temel bilimsel öncüle meydan okuyor. Uydular, Büyük Patlama sırasında yayınlanan ve evrenin tarihi hakkında oldukça değerli ipuçları sunan “kozmik mikrodalga arkaplan ışıması”na dair veriler topluyor.

Şimdiye kadar, kozmik mikrodalga arkaplan ışıması verilerini analiz eden bilim insanları, evrendeki kütle çekim alanının kozmik mikrodalga arkaplan ışıması fotonlarının polarizasyonu üzerinde herhangi bir etkisi olmadığını varsayıyorlardı. Ama yine de, bu ancak elektromanyetik simetrinin varlığı geçerli olduğu sürece mümkün. Eğer durum bu değilse, evrenin evrimi sırasında, kozmik mikrodalga arkaplan ışıması fotonlarının polarizasyonu sürekli değişmiş olmalı.

Bu araştırmanın doğruluğu kanıtlanırsa, bilim insanları kozmik mikrodalga arkaplan ışıması verilerini yeni yöntemlerle, yeniden analiz etmek zorunda olacaklar. Ekibin gelecekte odaklanmayı düşündüğü çalışmalar ise; değişen polarizasyonun ne kadar olduğu ve bilim insanlarının, bu yeni asimetrik gerçeklikle mücadele etmek üzere analizlerini nasıl ayarlayabilecekleri üzerine olacak.

 

---

Kaynak: New Research Challenges What We Thought We Knew About the Big Bang < https://futurism.com/new-research-challenges-what-we-thought-we-knew-about-the-big-bang >

Referans: Electromagnetic Duality Anomaly in Curved Spacetimes < https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.118.111301 > DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.111301

---