Evrenimiz her gün biraz daha büyüyor. Boş uzay galaksileri birbirinden daha fazla uzaklaştırarak genişliyor.
Evrenin hızlanarak genişlediğine dair var olan astronomik kanıtlar şaşkınlık vericidir. Fakat, evrenin genişlemesine neden olan şey nedir?
Parçacık fizikçiler doğanın en temel kanunlarını kullanarak bu tür sorulara cevap aramaya çalışıyorlar. Fakat , bu durum diğer problemlere benzemediğinden onları zor durumda bırakıyor.
Eğer kütle çekimini doğru anlamışsak , evrende var olan enerjinin 3’te 2 ‘sini oluşturan ve normal maddeden tamamen farklı davranan başka bir madde var olması lazım. Öyle ise asıl sır , bu maddenin ne olduğudur.
Bu şey kara enerji diye adlandırıldı. Bilim insanları kara enerjinin kozmostaki itici etkisinden başka , hakkında çok az şey biliyor. Fakat, teorik fizikçiler eğer boş uzayı gerçekten iten bir şey varsa , bunun bir parçacık oluşturabilme ihtimalinin yüksek olduğunu düşünüyorlar. Şayet, kozmolojik gözlemlerle bağdaştırmak için , bir kara enerji parçacığının bir takım kafa karıştırıcı özelliklerinin olması gerekiyor. Bunlardan birincisi, bir bukalemun gibi özelliklerini çevresinde bulunan şeylere göre değiştirmesi gerekiyor.
Kozmik Bukalemun
Boş uzayın derinliklerinde , bir bukalemun parçacığın neredeyse kütlesiz olması ve diğer parçacıklarla kütle çekimini minimize etmesi gerekir. Fakat , Dünya ve uzayın benzer yoğun bölgelerinde , bu parçacığın çok daha büyük bir kütleye bürünmesi gerekir. Bu onun normal madde ile kolayca etkileşmesini kısıtlar ve neredeyse tüm detektörlere görünmez hale getirir.
Eğer madde müzik olsaydı, normal madde piyano tuşlarına benzerdi. Her parçacığın kendine has bir kütlesi var, tıpkı her piyano tuşunun farklı bir nota çalması gibi. Fakat, bukalemun parçacıklar bir trombondaki sürgüye benzerler, arka plandaki gürültünün şiddetine göre değişirler.
Değişen kütleye ek olarak, negatif basınç uygulamaları gerekir. Basınç, klasik olarak parçacıkların bulundukları kaba uyguladıkları kuvvettir. Eğer kap normal maddeden yapıldıysa , iç basınç arttıkça genişler ve basınç ortadan kalktığında eski haline geri döner. Fakat , kap hiç bir şeyden oluşmuyorsa , yani kap uzay- zamanın kendisi ise, ter etki oluşur. Örneğin , bir balon hava ile doldurulduğunda etrafında bulunan boşlukta az bir küçülme meydana gelir. Balonda bulunan hava boşaldığında ve basınç azaldığında boşluk eski haline geri döner.
Bütün bilinen parçacıklar basınçları arttıkça uzayın küçülmesine neden olurlar ve basınçları arttıkça uzayın eski haline dönmesine neden olurlar. Fakat, uzayı gerçekten genişletmek için bir parçacığın negatif basınç uygulaması gerekir. Bu fikir makroskobik fiziksel dünyada her ne kadar imkânsız gibi görünse de, atom altı skalada imkânsız değildir.
Bu aslında Einstein’ın fikridir. Eğer negatif basınçla bir maddeyi genel görelilik denklemlerine yerleştirirseniz , evrenin genişlediğini göreceksiniz.
Kütle değiştiren ve uzayı genişleten bir parçacık fizikte var olan hiçbir şeye benzemeyecek. Bu parçacık var ise , fizikçiler uzayın derinliklerinde ve güneş sistemimizde bu parçacıktan bol miktarda var olmasını ümit edecekler.
Bilim insanları bir çok deneyde normal maddenin özelliklerini gözlemleyerek ve bukalemun parçacığına benzer özelliklere sahip olup olmadığını araştırarak , bu parçacığı direk olmayan yollarla araştırıyorlar. Fakat, CERN Axion Güneş Teleskobu veya CAST deneyi bukalemun parçacıklarını güneşten ışıdıkları zaman direk olarak gözlemlemeyi umuyorlar.
Bu deneyin başında bulunan Konstantin Zioutas’a göre , Güneş en büyük parçacık kaynağı. Eğer bu parçacık var ise Güneş’te bol miktarda var üretilebilme ihtimaliyeti var.
CAST deneyi Güneş’ten ve evrenin başlangıcından yayılan, bilinmeyen ve egzotik parçacıkları arayan özel bir teleskoptan ibarettir. Zioutas ve grubunda bulunan araştırmacılar bu yıl teleskoba özel bir büyütücü cam monte ettiler. Bu cam parçacıkları toplayıp onları yüksek hassasiyete sahip, rezonansta bulunan elektromanyetik bir bir kovuk içerisinde bulunan bir zar üzerine düşürürler. Bu parçacıkların zardan yansırken zar üzerinde oluşturacakları çok küçük basıncı ölçmeye çalışacaklar.
Şimdiye kadar herhangi bir olağan dışı şey gözlemleyemediler. Fakat , bu kış yapacakları yenilemeyle , teleskobu çok daha hassas hale getirecekler.
Kara enerji gizemi parçacık fiziğindeki en büyük açıklanamayan problem olmaya devam ediyor ve su an bildiğimiz hiç bir şey bunu açıklamaya yetmiyor. Bunun için egzotik parçacıkları aramaya devam edeceğiz.
Kaynak : SymmetryMagazine
