Karanlık Madde Temel Doğa Sabitlerinin Zamanla Değişmesine Neden Olabilir

Temel doğa sabitlerinin zaman içinde değişmediği düşünülür; zaten bu nedenle “sabitler” olarak adlandırılmışlardır. Ancak 1937 senesinde Paul Dirac tarafından öne sürülen Newton’un k..
Görsel Telif:

Temel doğa sabitlerinin zaman içinde değişmediği düşünülür; zaten bu nedenle “sabitler” olarak adlandırılmışlardır. Ancak 1937 senesinde Paul Dirac tarafından öne sürülen Newton’un kütleçekim sabitinin zamanla değişebileceği hipotezi ile birlikte, bu varsayım sorgulanmaya başlandı.

Avustralya’da bulunan New South Wales Üniversitesi’nden Yevgeny V. Stadnik ve Victor V. Flambaum tarafından Physical Review Letters dergisinde yeni yayımlanan bir makale ile karanlık maddenin temel doğa sabitlerinin zamanla yavaş yavaş değişmesine neden olabileceği kuramsal olarak ortaya koyuldu. Bu kuramda, zayıf etkileşen karanlık madde parçacıklarının standart model parçacıkları ile az miktarda etkileşebiliyor olması gerekiyor, ki bilimciler de bunun mümkün olduğunu gösterdi.

Araştırmacıların ele aldığı modelde karanlık madde, zayıf etkileşen ve düşük kütleli parçacıklardan oluşuyor. Evrenin erken dönemlerinde, bu modele göre, çok sayıda böyle karanlık madde parçacığı salınım yapan bir alan meydana getirdi. Bu parçacıklar standart model parçacıkları ile son derece zayıf etkileşmekte olduklarından, milyarlarca yıl boyunca hayatta kalabildiler ve bizim karanlık madde olarak sözünü ettiğimiz şey olarak bugün hala varlıklarını sürdürüyorlar.

Her ne kadar bu düşük kütleli karanlık madde parçacıkları zayıf etkileşse de, standart model parçacıkları ile bir dereceye kadar etkileştikleri düşünülüyordu; fakat ne kadar etkileştikleri tam olarak açık değildi. Büyük Patlama nükleosentezi (BBN) sırasında üretilen helyum miktarını ölçen deneylerden elde edilen veriyi kullanarak, ayrıca nadir bulunan disprosyum (Dy) elementinin ölçümünü ve kozmik arka alan ışınımını da (CMB) hesaba katarak, Stadnik ve Flambaum karanlık madde parçacıklarının fotonlar, elektronlar ve hafif kuarklar ile etkileşme düzeyinin şimdiye dek hesaplanmış en net limitine ulaştı. Böylece eldeki sabitleri 15 kata kadar daha duyarlı duruma getirmiş oldular.

Karanlık madde etkileşim derecesinin yeni limitleri salınım yapan, düşük kütleli karanlık madde alanının standart model parçacıkları ile çiftlenmesi nedeniyle temel sabitlerin değişme olasılığına izin veriyor. Bilimciler bu durumun, yaşamın kökeninin anlaşılmasına ilişkin önemli ipuçları verebileceğini belirtiyor.

“Temel sabitler, evrendeki yaşamla uyumlu olacak biçimde son derece ince ayarlanmış durumdadır. Fiziksel sabitler birazcık bile farklı olsaydı, yaşam beliremezdi. Değişebilen temel sabitler olasılığının keşfi, fiziksel sabitlerin yaşamı elverişli kılan bugünki değerlerine nasıl sahip olduklarına ışık tutabilir. Biz bu sabitlerin tam da varlığımızı mümkün kılacağı bir ortamda varolduk,” diyor Stadnik.

Temel sabitlerin karanlık maddeye bağlı olarak değişip değişmediği halen yanıtsız olsa da, bilimciler ileride atomik saatler, lazer interferometreler ve başka cihazlarla yapacakları deneyler yoluyla bu fikri sınamayı umuyor.

“Karanlık madde ile temel doğa sabitlerindeki değişimleri ilişkilendirmenin, karanlık madde arayışının duyarlılığında büyük bir ilerlemenin kapısını aralayabileceğini göstermiş olduk. Karanlık maddeye ait başka izleri aramaya devam edeceğiz ve belki de doğrudan algılamayı başaracağız,” diyor Flambaum.

 

karanlik-madde-temel-doga-sabitlerinin-zamanla-degismesine-neden-olabilir-bilimfilicom

Şekilde, karanlık madde ile standart model parçacıkları arasındaki etkileşimin gücünün limitleri görülüyor. Yeni çalışma sayesinde bu limitler daha duyarlı hale geldi. BBN: Büyük Patlama nükleosentezi. Dy: Disprosyum elementi. CMB: Kozmik arka alan ışınımı. Önceki çalışmalarda sınırlar süpernova verilerinden ve beşinci kuvvet arayışlarından türetilmişti. Telif: Stadnik ve Flambaum. ©2015 American Physical Society

 


Kaynak: Phys.org, “Dark matter might cause fundamental constants to change over time”
< http://phys.org/news/2015-11-dark-fundamental-constants.html >

Referans: Y. V. Stadnik and V. V. Flambaum. “Can Dark Matter Induce Cosmological Evolution of the Fundamental Constants of Nature?” Physical Review Letters. DOI: 10.1103/PhysRevLett.115.201301
< http://arxiv.org/abs/1503.08540 >


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv