Protonların İçindeki Kuantum Dolanıklık

Büyük Hadron Çapıştırıcısı (LHC) verileri, atomaltı parçacığın bileşenlerinden kuarkları ve gluonların tuhaf bağlantılar paylaştığını gösteriyor. 

 

Protonlar karmaşık. Atom altı parçacıklar, kuark ve gluon adı verilen daha küçük parçacıklardan oluşur. 3 Fizikçi yeni yaptıları testte, Büyük Hadron Çarpıştırıcısının (LHC) verileri ile protonların bileşenlerinin bağımsız davranmadıklarını ve “dolandınıklık” olarak bilinen kuantum bağlarıyla bağlı olduklarını 26 Nisan’da arXiv.org’da yayınlayarak açıkladılar.

 

Kuantum dolanıklık, daha önce bir protondan çok daha büyük ölçeklerde araştırılmıştır. Deneylerde, dolanık parçacıkların birbirlerinden bazen binlerce kilometre uzaklıkta olsalar da birbirlerini anında etkilediği görülüyor.

Bilim insanları, dolanıklığın bir proton içinde meydana geldiğinden şüphelenmelerine rağmen, bu fenomenin belirtileri, parçacık boyunca (bir milimetrenin yaklaşık trilyonda biri kadar) deneysel olarak gösterilmemişti,

Bu araştırmada yer almayan teorik fizikçi Piet Mulders: “Fikir şu.., bunun içine baktığınızda kendi kendine dolanık olan bir kuantum mekanik parçacık vardır”

Yeni çalışmada ekip, Cenevre’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısında (LHC) yüksek hıza çıkan ve çarpışan protonları analiz eder. Buradaki CMS deneyinden elde edilen verileri kullanarak, araştırmacılar proton içindeki dolanıklıkla ortaya çıkan entropiyi inceler. Entropi, mikroskobik bir düzeyde bir sistemin alabileceği olası durumların sayısına bağlı bir özelliktir. Benzetme-Analoji bir iskambil destesi gibidir: Karışık bir destenin, sıralanmasının çok sayıda yolu vardır; sıralı destede ise yalnızca bir tane düzen vardır, bu nedenle şifreli kartlar daha yüksek entropiye sahiptir.

Eğer bir proton içinde dolanıklık varsa, bu bağlantıların bir sonucu olarak ek entropi olacaktır. Bu entropi, her çarpışmada üretilen parçacıkların sayısı sayılarak çözülebilir. Araştırmacıların bulduğu entropi miktarı, varsayılan tahmini kuarkların ve gluonların dolanıklılığıdır. Fizikçiler, bunu yazdıkları makalede yer veriyorlar ve bir dergide bu makale yayınlanmadan önce de ikinci bir emsal bağımsız değerlendirme beklediklerini de belirtiyorlar.

Dolanıklık belirtisi henüz kesin olmadığını da  araştırmaya katılmayan Almanya’daki Heidelberg Üniversitesi’nden teorik fizikçi dile Stefan Floerchinger getiriyor. Stefan Floerchinger,

dolanıklığı kesin olarak doğrulamak ve diğer olası açıklamaları ekarte etmek için sıkı testlere ihtiyaç  olduğunu da söylese, araştırmacıların araştırmasının “daha fazla kapı açacağını” ve protonların iç fiziğini netleştirebilecek daha fazla araştırmaya yol açabileceğini sözlerine ekliyor.

Gelecekte çözülmesi gerekebilecek bir bilmece de, kuarkların neden daha büyük parçacıklarla sınırlı kaldıkları ve asla kendi başlarına görülmedikleri.

New York’taki Stony Brook Üniversitesi’nden teorik fizikçi Dmitri Kharzeev, çalışmanın eşyazarı: “Bu sınırlama “dolanıklığın son,nihai örneği”dir. Kuarklar, “basitçe yalıtılmış durumlar şeklinde var olamaz” ve her zaman eşleriyle bağlantılıdır.”

 Kuarkların bu özelliği iyi bilinmesine rağmen, bunun için temel matematiksel bir açıklama da yoktur. Kharzeev, protonlardaki kuantum dolanıklığını incelemenin, bilmeceyi açıklamaya yardımcı olacağını umuyor.

Çeviri:AylinER
https://www.sciencenews.org/article/experiment-hints-quantum-entanglement-inside-protons

Check Also

Yaşamın 3 Altın Gerçeği – Ahmed Hulûsi

Yaşamın 3 ALTIN GERÇEĞİNİ göz önüne alarak, günlerinizi #huzur içinde de geçirebilirsiniz; ya da hiç ...