Higgs bozonu parçacığının diğer temel parçacıkları ile nasıl etkileşeceğini ölçmenin yeni bir yolu Fransa, İsrail ve ABD’de çalışan fizikçiler tarafından öne sürüldü. Bu araştırmacıların tekniği bir atomun elektronları ve çekirdeği arasındaki Higgs kuvvetinin atom enerji seviyelerini nasıl etkileyeceğini görmek için aynı atomun çok sayıda farklı izotoplarının spektrumlarını kıyaslamayı içermektedir.
Higgs kuvvetinin etkisi küçüktür ama araştırmacılar mevcut var olan teknolojilerle bu etkiyi ölçmenin mümkün olduğunu söylüyorlar. Hatta bazı gerekli deneyler hâlihazırda yapıldı bile. Bu ölçümler Higgs bozonunun elektron ve kuarklarla nasıl etkileştiği hakkında önemli bilgiler sağlayabilecektir ve CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) kullanarak yapılan çarpışmalarda toplanan veriler de tamamlayıcı olacaktır.
2012 yılında Higgs bozonunun keşfinin ardından şimdi parçacık fizikçileri elektronlar ve kuarklar gibi maddeyle Higgs bozonu parçacığının nasıl etkileştiğini anlamak istiyorlar. Parçacık fiziğinin Standart Modeli’nden gelen bu etkileşimlerdeki herhangi bir sapma Higgs mekanizmasının elektronları da içeren yüklü fermiyonların kütlesinden sorumlu olup olmadığını ortaya çıkaracaktır. İşte bu sapmaların ölçülmesine yönelik yeni bir yol, yöntem Fransa’dan Cedric Delaunay, İsrail’den Roee Ozeri ve Gilad Perez ile ABD’den Yotam Soreq tarafından öne sürüldü.
Standart Model’e göre, Higgs çiftlenim etkileşmesi elektron ve çekirdek arasındaki çekici bir kuvvet oluşturur. Bu kuvvet çekirdeğe göre olan uzaklıkla hızlıca bozunur. Bu, çekici kuvvetin S orbitalindeki elektronlar üzerindeki etkisinin P, F veya F orbitallerindeki elektronlardan çok daha fazla olduğu anlamına gelir. Bir P, D veya F orbitalinden bir S orbitaline bir elektron geçiş yaptığında yayılan fotonların enerjisi Higgs kuvvetinin olmadığı kabul edilen duruma göre çok daha fazla olacaktır.
İşte bahsedilen yeni yol, bu farklılığı aynı atom çekirdeğinin farklı izotoplarına bakarak elde etmek olacak. İzotoplar farklı nötron sayılarına sahip olduğu için, Higgs kuvveti daha fazla nötrona sahip izotoplar için daha büyük olmalıdır. Sonuç olarak bu durum farklı izotoplardaki aynı atomik geçişler arasında enerji farklılığına yol açacaktır. Bu durum da Higgs kayması olarak adlandırılıyor.
Henüz yeni sürülen bu teknik arXiv‘de yayınlandı ve gelecek çalışmalarda bu düşüncenin geliştirilmesi ve deneylerde uygulanması mümkün gibi görünüyor.
Gökhan Atmaca, MSc.
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Referanslar:
Physics World
Bir Higgs Bozonu Hikayesi | KBT Bilim Sitesi
