Kütleli Işık Parçacıklarının Varlığı, Karanlık Enerjiyi Açıklayabilir

1990’ların sonlarında, gökbilimciler kütleçekimin gökadaları birbirine doğru çekmesinden daha hızlı biçimde onları birbirlerinden uzaklaştıran gizemli bir güç keşfetti. Sanki uzayın her küçük ze..
Görsel Telif:

1990’ların sonlarında, gökbilimciler kütleçekimin gökadaları birbirine doğru çekmesinden daha hızlı biçimde onları birbirlerinden uzaklaştıran gizemli bir güç keşfetti. Sanki uzayın her küçük zerresi, kendisini diğer uzay zerrelerinden uzağa iten bir miktar enerjiye sahipmiş gibiydi. İşte bu tuhaf itmeye “karanlık enerji” adı verildi. Karanlık dendi; çünkü kimse aslında ne olduğunu bilmiyordu. Geçtiğimiz günlerde bir grup fizikçi, bu karanlık enerjinin açıklanma olasılığının olduğunu gösterdi. Ancak bunun için, ışığa ilişkin dşüncelerimizde köklü bir değişiklik yapmamız gerekebilir.

Bilimcilerin çoğunun karanlık enerjinin varolduğunu düşünme nedeni, kozmolojik sabit olarak bilinen ve evrenin her yanında hüküm sürerek, uzay zerrelerinin birbirlerini itmesini sağlayan etkiden ileri geliyor. Bu bir nevi anti-kütleçekime benzetilebilir; ama sadece kütleli nesneler arasında değil, her yerde ve hep aynı güçte etki ediyor. Kozmolojik sabit açıklaması işe yarasa da, boş bir zaferden ibaret kalıyor. Sonuçta fizikçiler, açıklayamadıkları sayılarının olmasından hoşlanmaz.

Örneğin elektron kütlesi böyle bir sayıdır. Fiziksel hesaplamalar yaparak bir elektronun kütlesini türetmenin ya da öngörebilmenin yolu yoktur. Başka bir şeyden ötürü o değeri almış değildir; 14 milyar yıl kadar önce evren oluşurken bu büyüklükte kütlecikler üretebilmiştir ve biz şimdi onlara elektron adını takmışızdır. Ölçtüğümüz kütle değerini eşitliklerde kullanmaktan ve değerin neden bu olduğunu açıklayamadığımızı kabullenmekten başka birşey yapamıyoruz. Sicim kuramının en çekici yanının da böyle sayıları açıklayabilecek olması olduğunu ekleyelim.

Başlangıçta kozmolojik sabitin böyle olmadığı sanılıyordu. Şu andaki fizik bilgimizi kullanarak kozmolojik sabitin değerini öngörebiliriz. Ama gerçekte görülen durumla uyuşmak yerine, elimize fizikteki en utanç verici sayı geçer: Eğer karanlık enerjinin ölçülen değerini 10120 ile çarparsak, ancak o zaman öngördüğümüz değere ulaşırız. Şimdiye kadar her türlü sınamadan başarıyla geçen hipotezlerimiz, kozmolojik sabit söz konusu olunca karanlık enerjiden çok çok daha büyük bir değer öngörüyor. Karanlık enerji ise çok küçük bir etki ve bu öngörülerle hiç bağdaşmıyor.

Bu durum fizikçileri alternatif açıklamalar aramaya zorluyor. Eğer karanlık enerjinin nedeni kozmolojik sabit değilse, o zaman kozmolojik sabit aslında sıfıra eşit demektir ve onu öngörmeye çalışmakla uğraşmamız gereksiz olur. Peşine düşmemiz gereken, böylesine ufak bir itmeyi üretecek bir şey olmalı. Çok küçük bir değer elde etme yollarından biri, çok küçük olan bir başka şey bulup, ikisinin bağlantılı olup olmadığını araştırmaktır.

Kore Gökbilim ve Uzay Billimleri Enstitüsü’nden Seyen Kouwn liderliğindeki fizikçilerin yaptığı tam olarak bu oldu. Sadece daha önceki araştırmacılardan farklı olarak, küçük olduğu bilinen herhangi birşey almak yerine, bunca zamandır kütlesiz olduğu varsayılan ışığın çok küçük bir kütlesi olsa ne olacağını anlamaya karar verdiler. Ortaya çıkan sonuç şaşırtıcı oldu. Daha önce yapılan deneyler, ışığın 10-62 kg’dan daha fazla kütlesi olamayacağını kanıtlamıştı. Bu gerçekten de çok küçük bir sayıdır; virgülden sonra altmışbir tane 0, sonra da bir tane 1 gelir. Evet çok küçük ama sonuçta sıfır değil. Kouwn ve ekibi bunu vurguluyor.

Araştırmacılar, foton kütlesi bu sınır değerden 10 milyon kat daha küçük olduğu takdirde, fotonların evrendeki çeşitli alanlar ve kuvvetler ile etkileşimlerinin, karanlık enerjiye aşırı benzeyen bir itme etkisine yol açacağını gösterdiler. Başka bir deyişle, kütleli fotonlar karanlık enerjiye neden olabilir.

Yine de fizikçiler ders kitaplarını baştan yazmaya derhal girişmeyecektir. Sonuç itibariyle fotonun önerilen kütlesi ölçülemeyecek denli küçük; dolayısıyla karanlık enerjiyi açıklamak için kozmolojik sabit yerine foton kütlesine başvurmak, açıklayamadığımız bir şeyin yerine doğrulayamadığımız bir şeyi kabul etmekten fazlası olamıyor. Ayrıca açıklayamadığımız bir sayıyı da, açıklayamadığımız bir başka sayıyla değiştirmiş oluyoruz: Foton kütlesi neden tam da o değerde olsun ki?

Kütleli foton varsayımının karanlık enerjiyi açıklamaktan başka ne gibi sonuçları olabileceğini muhtemelen yakın zamanda duyacağız. Ne de olsa konu üzerinde çalışan araştırmacıların, bu düşünceyi diğer çözülememiş problemlere uygulamaya çalışacaklarına kuşku yok.

 


Kaynak: Science Alert, “The existence of massive particles of light could finally explain dark energy “
< http://www.sciencealert.com/heavy-light-could-explain-dark-energy >

İlgili Makale: Massive photon and dark energy. Seyen Kouwn, Phillial Oh, and Chan-Gyung Park. Phys. Rev. D 93, 083012 – Published 29 April 2016
< http://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.93.083012 >


 

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