Fizikten bahsettiğimizde , yer çekimi kuvveti yada kütle çekimi kuvveti görebildiğimiz her şeyi etkiliyor : gezegenlerin yıldızlar etrafında dönmesini, yıldızların kara delikler etrafında dönmesini ve hepimizin Dünya üzerinde durmasını sağlar.
Fakat, evrendeki bütün büyük kütleli nesneler kütle çekiminden etkilenirken , bilim insanları kütle çekimi ve kuantum mekaniği arasında bir kez daha bir ilişki bulamadı. Başka bir deyişle , kütle çekimi kuantum dünyasını önemsemiyor gibi görünüyor. Bu durum kuantum ve klasik fiziği bir arada açıklayabilecek bir teori adayı olan “her şeyin teorisi” için olumsuz bir gelişme.
Fizikte genel olarak evreni açıklayan iki temel teori vardır: klasik fizik ve kuantum mekaniği. Klasik fizik , görebildiğimiz her şeyin (yıldızlar, gezegenler, insanlar..) davranışlarını açıklar ve 20. Yüzyıl öncesindeki çalışmaları kapsar. Kuantum mekaniği ise , daha yeni bir yaklaşımdır ve elektron ve proton gibi evrendeki çok küçük parçacıkların davranışlarını açıklamaya çalışır.
Fakat , fizikçiler bu iki teoriyi tek bir teoride birleştirmek istiyor : “her şeyin teorisi”. Bu teori, evreni hem görünen hem de görünmeyen küçük boyutlarda bir bütün olarak açıklamaya çalışır. Her şey bir denklem setiyle açıklanabilecek.
Çinli bilim insanları bu teoriyi ortaya koymak adına yaptıkları çalışmada ,yeni bir teknik ile kütle çekimi ve kuantum spin arasında bir ilişki olup olmadığını bulmaya çalıştılar.
Genel görelilik teorisine göre, kütle çekimi etkisi bütün cisimler için aynıdır. Bu eşitlik prensibi diye bilinir. Bu şu anlama gelir: aynı kütleye sahip cisimler vakum içerisinde serbest düşüş gerçekleştirdiklerinde aynı yörüngeyi takip ederler.
Galileo 1589 yılında Pisa kulesinde bunu ilk kez test ettiğinden beri, bir çok kez bu testi tekrarladık. Aşağıdaki videoda bu testlerden birisini izleyebilirsiniz.
Bilim insanları , klasik fizik ile kuantum mekaniği arasında bir link varsa , cisimlerin kuantum spinine bağlı olarak kütle çekiminin farklı etkiler göstermesi gerektiğini düşünüyor.
Kuantum spin ,bir elektron yada atomun ne yaptığını açıklayan bir iç açısal momentum çeşididir. Kuantum spinin kütle çekimi ile ilişkisi bulunabilirse , her şeyin teorisi için çok umut verici olur.
Bilim insanları daha önce bu ilişkiyi bulmaya çalışsalar da başarısız oldular. Fakat yeni yapılan deneyde , Çinli bilim insanları Galileo’nun ünlü Pisa kulesi deneyini çok küçük boyutlarda yapmaya çalıştılar.
Birbirine zıt spine sahip iki rubidyum atomunu kullanarak , onları önce soğutup daha sonra vakum tüp içeresine bıraktılar. Daha sonra, lazer demeti yardımıyla tüp içerisinde yukarı doğru çıkmaları sağlandı. Yukarı çıkan atomlar daha sonra tekrar düşmeye başlar.
İnterferometre denilen ve atomların dalga özelliklerini gözlememize yardımcı olan teknik sayesinde, atomların ne kadar hızlı düştüğü ölçüldü.
Sonuçlar, farklı spine sahip olmalarına rağmen , iki atomun serbest düşme ivmesi inanılmaz derecede aynı çıktı.
Bu demek oluyor ki kütle çekimi ile kuantum spin arasında herhangi bir ilişki yoktur.
Yapılan çalışma Physical Review Letters dergisinde yayınlandı.
Kaynak : ScienceAlert
