Foton – Foton Saçılması Gözlemlendi (CERN)

Işık, foton adı verilen ve dalga gibi de davranan atomaltı parçacıklardan oluşur. Işığın aynı anda hem dalga, hem de parçacık olarak davrandığı (dalga-parçacık ikiliği) uzun süre önce kanıtlanmıştı.

Fotonlar birbirlerinden uzakta dolaşık halde bulunabilir, yansıyabilir, kırılabilir ve kırınıma uğrayabilir. Açısal momentumları vardır fakat kütleleri yoktur. Fotonların daha önce görülmeyen davranışlardan biri ise birbirlerine çarparak sekmeleri ve direk yön değiştirmeleriydi.

CERN’deki ATLAS deneyi bünyesinde gerçekleştirilen bir çalışma sonucunda, bu etkileşimin gerçekleştiğine dair kanıtlar ortaya kondu. Bu görüngü 1936 yılında, Hans Heinrich Euler ile Werner Heisenberg tarafından yayımlanan bir makalede, Euler-Heisenberg Lagranjiyanı ile tanımlanmış ve “ışığın ışıktan saçılması” olarak adlandırılmıştır. 1951 yılında da Robert Karplus ile Maurice Neuman tarafından hesaplamaları yapılmıştır. Verilerin analizine büyük katkıda bulunmuş olan DESY araştırmacısı Mateusz Dyndal; “Klasik elektrodinamiğe göre, ışık ışınları saçılmaya uğramadan birbirlerinin içinden geçer. Fakat kuantum fiziğini işe kattığımızda, ışık, ışık tarafından saçılabilir, bu olgu her ne kadar pek olası görünmese de,” diye yorumda bulunuyor. ATLAS araştırmacısı Jon Butterwort ise yazdığı bir makalede bu durumu, iki lastik topun çarpışarak birbirlerinden sekmesine benzetiyor.

Gözlem, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı‘nın (LHC) 2015 yılındaki çalışması anında, yani kurşun çekirdeklerini çarpıştırırken alınan verilerde yapıldı. Kurşun çekirdekleri, çarpıştırıcıda genellikle kullanılan protonlardan daha yüksek enerjili parçacıklardı. Bu da çalışmada yoğun bir foton bulutunun da yer aldığı anlamına geliyor. Ağır iyonlar sürekli birbirleriyle çarpışmaz, fakat fotonlar “dış yüzey ötesi çarpışmalar” denilen bir olay sonucu etkileşime girebilir. 4 milyar olayın analizi sonrasında, ekip iki fotonun birbirlerinin yanından geçip gitmek yerine, birbirleriyle etkileşime geçip yönlerini değiştirmiş olabilecekleri 13 olay adayı saptadı.

Çarpışma ve saçılma durumu Atlas – Cern

Bu gözlem, ışığın yüksek enerjide kendi kendisiyle etkileşime girdiği olguya ilk kanıtı sunuyor. Bu olgu, elektromanyetizmanın klasik teorisine göre imkansızdır, bu nedenle kuantum elektrodinamik anlayışına hassas bir sınama sağlıyor. Dolayısıyla bu bulgu, bir kilometre taşı özelliği gösteriyor. LHC’deki bir sonraki kurşun çalışması, 2018’in sonunda gerçekleştirilecek. Araştırma ekibi sonucun hassasiyetini arttırmak için, daha fazla gözlem elde etmeyi umuyor. Bu bulgular, aynı zamanda yeni bir çalışma alanının da ortaya çıkmasını sağlayabilir.

Kaynak : https://www.fizikist.com/cernde-foton-foton-sacilmasi-gozlemlendi/

Yorumlar

yorum

Can Doğan

Teknoloji Yazarı

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir