Fizikçilerden oluşan bir araştırma ekibi, yerçekiminin ışığa dönüşebileceğini ancak bunun ancak
Standart Model nedir ve nasıl çalışır?
Standart Model modern bir teoridirTemel parçacıkların yapısı ve etkileşimleri deneysel olarak defalarca test edilmiştir. Teorinin kendisi çok az sayıda varsayıma dayanmaktadır ve temel parçacıklar dünyasındaki binlerce farklı sürecin özelliklerinin teorik olarak tahmin edilmesine olanak sağlar. Modern formülasyon, kuarkların varlığının deneysel olarak doğrulanmasının ardından 2000'li yıllarda tamamlandı ve üç bilim adamı tarafından önerildi ve özellikle önerilen kendiliğinden simetri kırılma mekanizması çerçevesinde temel parçacıkların kütlesinin ortaya çıkışına ilişkin açıklamalar içeriyor. Higgs tarafından.
Modelin "oyunun kurallarını değiştiren" özelliği
Özelliklerinden biri de şudurgenellikle kütlesiz parçacıkların büyük parçacıklara dönüşmesini yasaklar. Standart Model'deki parçacıklar çeşitli tepkimeler ve süreçlerle sürekli olarak birbirlerine dönüşürken, ışığın kütlesiz taşıyıcısı olan foton "kendisi kalır." Ancak koşullar uygunsa (örneğin ağır bir atomla etkileşime girdiğinde) kendiliğinden bölünerek büyük parçacıklar olan elektron ve pozitron haline gelmesi mümkündür.
Yerçekimi ve kara delik kavramı. Fotoğraf: tr.freepik.com
Bu fikir yeni çalışmanın yazarlarına ilham verdi. Yer çekiminin kendisinin başka parçacıklara dönüşüp dönüşemeyeceğini anlamak istediler.
Fikir doğrulama
Evet, yerçekimi genellikle dikkate alınırUzay-zamanın bükülme ve eğriliklerinin parçacıkların hareketini etkilediğini öne süren genel görelilik teorisi bağlamında. Bu durumda nasıl parçacık oluşturabileceğini hayal etmek çok zordur. İşin püf noktası, yerçekiminin kuantum optiği aracılığıyla görülebilmesidir. Örneğin onu gravitonların taşıdığı bir kuvvet olarak temsil etmek. Kuantum kütle çekiminin mevcut resmi tam olmaktan uzak olsa da, bu sayısız görünmez parçacığın, potansiyel olarak dönüşebilen parçacıklar da dahil olmak üzere diğer temel parçacıklar gibi davranacağı biliniyor.
Bu fikri test etmek için fizikçiler koşulları incelediler.Evrenin en erken dönemleri; küçük, sıcak ve yoğun. Orada, maddenin ve enerjinin tüm biçimleri, en güçlü parçacık çarpıştırıcılarımızın bile başarabileceğinden çok daha büyük, hayal edilemeyecek ölçeklere büyütüldü.
Bilim adamları bu kavramda şunu keşfettiler:Uzaydaki en büyük nesnelerin çarpışmasıyla uzay-zaman dokusunda oluşan yerçekimsel dalgalar, yani dalgalanmalar önemli bir rol oynar. Genellikle çok zayıftırlar ve bir atomu kendi çekirdeğinin genişliğinden daha az bir mesafeye itme yeteneğine sahiptirler. (Daha önce Hi-Tech, yerçekiminin dört ana kuvvetin en zayıfı olduğunu yazmıştı). Ancak erken Evren'de dalgalar çok daha güçlü olabilir ve bu, tüm süreçleri ve maddeyi ciddi şekilde etkileyebilir.
Sanatçının yerçekimi dalgaları izlenimi. R. Hurt/Caltech-JPL'nin izniyle görüntü
“Bu ilk dalgalar ileri geri sıçradı,SUNY Stony Brook Üniversitesi ve New York'taki Flatiron Enstitüsü'nde astrofizik alanında araştırma profesörü olan ve araştırmaya dahil olmayan Paul Sutter, "zaman zaman artıyor" diye açıklıyor. —Evrendeki diğer her şey dalgaların itme ve çekme kuvveti tarafından yakalanacak ve bu da bir rezonans etkisine yol açacaktır. Yerçekimi dalgaları bir pompa gibi hareket ederek maddeyi tekrar tekrar yoğun yığınlara dönüştürüyordu."
Yerçekimi dalgaları neler yapabilir?
Yerçekimi dalgaları da etkileyebilirelektromanyetik alana. Uzay-zamanın kendisindeki dalgalanmalar oldukları için dalgalar büyük nesnelerle olan etkileşimlerle sınırlı değildir. Pompalamaya devam ettikçe Evrendeki radyasyon son derece yüksek enerjilere ulaşır. Bu sonuçta fotonların kendiliğinden ortaya çıkmasına neden olur: yerçekiminin kendisi ışık üretir.
Bilim adamları neye ulaştı?
Araştırmacılar genel olarak bununsüreç oldukça verimsiz. Erken Evren genişliyordu, dolayısıyla kütleçekim dalgalarının standart modelleri uzun süre var olamazdı. Ancak fizikçiler, eğer erken Evren, ışığın hızını yavaşlatacak kadar yeterli madde içerseydi (tıpkı ışığın havada veya suda daha yavaş ilerlemesi gibi), dalgaların ek foton akışları oluşturacak kadar uzun süre oyalanacağını söylediler.
Yeni çalışma neden bu kadar önemli?
Fizikçiler henüz tam olarak anlayamadıkozmik şafağın karmaşık, girift fiziği. Ancak bilim adamlarının teorisi doğruysa, o zaman yerçekiminin yarattığı ışık muhtemelen maddenin oluşumunu ve Evrenin evrimini etkileyecektir. İşte bu nedenle bu şaşırtıcı sürecin tüm sonuçlarını incelemek, dünyamızın ilk anlarına dair anlayışımızda bir devrime yol açacaktır.
Daha fazla oku:
Dünyanın ikinci en derin sualtı obrukunun içinde bir fotoğraf vardı
Güneş'e olabildiğince yaklaştığında Merkür'e ne olduğunu görün
Bilim adamları yeni ağacı dünyanın en eskisi olarak tanımaya hazırlar
Kapakta: Bu sanatçının izlenimi evrenin ilk dönemlerindeki iki gökadayı göstermektedir. Soldaki parlak patlama bir gama ışını patlamasıdır.
Yazar: ESO/L. Calcada