Elde Edilen Yeni Sonuçlar Lepton Evrenselliği Hakkındaki Şüpheleri Güçlendirdi

3 farklı deneyden elde edilen sonuçlar lepton evrenselliği konusunda standart modelin dışında bir olaya işaret ediyor.

Nisan ayında İsviçre’deki CERN’in LHCb deneyinde elde edilen, standart parçacık modeli tarafından öngörülen lepton evrenselliğinin ihlal edilmesi ihtimaline dair veriler, Japonya’daki Belle deneyi ve California’da bulunan SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvar’ındaki BaBar deneyinden elde edilen sonuçlar ile güçlendi.

Nature’da yayımlanan yeni rapora göre, araştırmacılar şu an 4 sigma (%99.95) standart sapma ile, lepton evrenselliği konusundaki deneylerin, Standart Model’in öngörüleri dışında sonuçlar verdiğini düşünüyorlar. Raporda, “Bu sonuçların teyit edilmesi yeni parçacıklar veya etkileşimlere işaret edecektir, ve parçacık fiziği anlaşımız üzerinde derin etkileri olabilir,” deniyor.

Lepton evrenselliği, her biri birer lepton olan elektron, müon ve tau parçacıklarının, kütleleri ve bozunma süreleri birbirlerinden farklı olmasına rağmen, belli parçacıklar ile olan etkileşimlerinin aynı olması gerektiği anlamına geliyor. Aynı zamanda, parçacık hızlandırıcılarındaki çarpışmalar sırasında elde edilen, son derece kısa ömürlü B mezonlarının bozunmaları sonucunda, oluşan leptonların, parçacıkların farklı olan kütlelerinden kaynaklanan hesaplanabilir bir fark sınırları içerisinde kalan oranlarda bozunmaları gerektiğini öngörüyor.

Araştırmacılardan, Franco Sevilla, “Burada tau leptonu kilit durumunda, çünkü elektronlara ve müonlara ait ölçümler iyi bir şekilde ortaya konmuş durumda. Bunu tau için gerçekleştirmek ise zor, çünkü çok hızlı bozunuyorlar,” diyor. “Artık fizikçiler tauları daha iyi bir şekilde inceleyebildiği için, belki de lepton evrenselliğinin standart model tarafından ortaya konan şekliyle karşılanmadığını görüyoruz.”

Deneylerde ortaya çıkan sonuçlarda ise, tau bozunma oranlarının Standart Model tarafından öngörülenden daha yüksek oranda olduğu ve bunun da Standart Modelin lepton evrenselliği ilkesini ihlal ediyor gibi göründüğü belirtiliyor. Bu durumun, ölçümlerdeki hatalardan kaynaklıyor olabileceği ancak 3 deneyde benzer sonuçların elde edilmiş olmasının önemli olduğu belirtiliyor. Yine de sonuçların kesinleşmesi için verilerin en az 5 sigma standart sapma (%99.99) seviyesine ulaşması gerekiyor.

Sevilla, “Sonuçların doğrulanmasının uzun vadede ne anlama geleceğini bilmiyoruz,” diyor, “öncelikle doğruluklarından emin olmamız, daha sonra da ne anlama geldiğini anlayabilmemiz için bağlantılı deneyler gerçekleştirmemiz gerekiyor.”

Nature dergisinde yayımlanan çalışmaya buradan ulaşabilirsiniz.

 

Kaynaklar:

http://www.sciencealert.com/3-separate-experiments-have-found-signs-of-a-phenomenon-beyond-the-standard-model-of-physics

https://phys.org/news/2017-06-physicists-hint-phenomenon-standard-particle.html

 

Siz ne düşünüyorsunuz?