Keşfedin, Öğrenin ve Paylaşın
Evrim Ağacı'nda Aradığın Her Şeye Ulaşabilirsin!
Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Tüm Reklamları Kapat

Zaman Simetrisini Kıran Parçacık

6 dakika
9,055
Zaman Simetrisini Kıran Parçacık Veritasium
Tüm Reklamları Kapat

Zaman Simetrisini Kıran Parçacık

Evrenimizdeki süreçlerin çoğu zamanda tersinirdir, başka bir deyişle fizik kuralları o olay üzerinde ileri ve geri yönde aynı şekilde çalışır. İşte bu yüzden, bu videoyu normal bir şekilde mi yoksa geri doğru mu oynattığımı ayırt edemezsiniz.

İnsanlar bu kuralın tek istisnası olarak genelde entropiyi işaret eder. Termodinamiğin ikinci yasası, bir sistemin entropisinin ya da düzensizlik miktarının zaman geçtikçe daima arttığını ifade eder. Ama entropinin artması, birçok parçacığın hareketi sonucu ortaya çıkan bir özelliktir.

Bu da şu soruyu akıllara getirir: Temel parçacıklar bize zamanın yönünü söyleyebilir mi? Ya da başka bir deyişle, temel parçacıklar düzeyinde ileri ve geri yönde hareket ederken farklı şekilde gözüken fiziksel bir süreç var mıdır? Cevap şaşırtıcı olarak evet.

Tüm Reklamları Kapat

Parçacık fiziğinde her zaman korunması beklenen üç temel simetri vardır: yük, parite ve zaman simetrileri. Zaman simetrisini zaten tartıştık, etkileşimler zaman içinde ileriye ve geriye doğru aynı şekilde çalışır. Yük simetrisiyse tüm yükler yer değiştirse de etkileşimlerin aynı kalacağı anlamına gelir. Yani bizim artı yük diye adlandırdığımız şeye özgü özel bir durum yoktur. Doğa artı yüke, yönü zıt olmak kaydıyla eksi yüke davrandığı gibi davranır. Parite simetrisi de fizik kanunlarının sağ el ya da sol el için fark etmediği anlamına gelir.

Şimdi bunu anlamak için evrenimize tutulmuş dev bir ayna hayal edin. Aynada z ekseni tersine dönmüştür, sağ elim sol elim olmuştur. Ama fizik kuralları bunu umursamaz. Yani fizik kuralları bilinen dünyada ve ayna dünyasında aynı şekilde çalışırlar, sağ el ya da sol el olup olmadığı önemli değildir. Başka bir deyişle söylersek, ayna dünyasında olup olmadığınızı size gösterebilecek herhangi bir deney yoktur.

Bu simetrilerin her biri baş harfleriyle bilinir: C (charge, yük), P (parity, parite) ve T (time, zaman). 1950'lerde tüm temel parçacıkların bu simetrilere uyduğu düşünülüyordu.

Ama 1956'da Li ve Yang tarafından yazılan bir makale, parite simetrisinin zayıf kuvvetleri içeren herhangi bir deneye tabi tutulmadığına işaret etti. O yıl Noel tatilinde Columbia Üniversitesi'nden fizik profesörü Chien Shang Wu'nun kendisi gibi fizikçi olan kocasıyla tatile gitme planı vardı. Fakat zayıf kuvvetin parite simetrisini ihlal edebileceğine dair içinde bir merak uyanmıştı. Bu yüzden tatilini iptal edip bu deneyi yapan ilk insan olmaya karar verdi.

Tüm Reklamları Kapat

Bunu yapmak için o ve düşük sıcaklıklar konusunda uzman bilim insanlarından oluşan bir ekip, bir dizi kobalt-60 atomunu mutlak sıfırın bir derece üstünün 3000’de biri bir dereceye kadar soğuttu. Sonrasında, spinlerini aynı yönü işaret edecek şekilde hizalamak için tüm çekirdeklere güçlü bir manyetik alan uyguladılar. Kobalt-60 radyoaktiftir. Beta parçacığı -yani bir elektron- yayarak zayıf kuvvet aracılığıyla bozunur.

Deneyin ölçtüğüyse bu elektronların kobalt 60 çekirdeğinin spinine kıyasla hangi yöne yayıldığıydı. Bunun parite simetrisi altında nasıl işlediğini görmek için bu deneyin ayna versiyonunu düşünelim. Aynada z ekseni 180° dönmüştür ama nükleer spinin yönü aynı kalmıştır. Çünkü saat yönünde dönen bir cisim aynada da saat yönünde dönmeye devam eder. Yani bu olağan ve ayna çekirdeklerinin spinlerinin hizalandığı anlamına gelir. Ayna deneyi aslında orijinal deneyle aynı deneydir.

Bir kobalt-60 çekirdeği bozunup bir elektron yaydığında elektron sola ya da sağa gidebilir. Parite simetrisine uyulduğu takdirde elektronların herhangi bir yöne gitme ihtimalleri aynıdır. Bu şekilde olağan ve ayna deneyleri aynı sonucu verir. Bununla birlikte, elektronlar tek bir yöne doğru yayılırsa, mesela +z yönüne diyelim… İşte o zaman ayna deneyinde elektronlar tercihen aynadaki +z yönüne gitmeliler, yani orijinal +z yönünün zıddına.

Peki normal deneyde elektronlar nükleer spine zıt yönde yayılırlarsa, bu durumda ayna versiyonunda nükleer spinle aynı yöne yayılmalıdırlar. Peki bu ne anlama gelir, sizin ayna dünyasında olup olmadığınızı bilmenizi nasıl sağlar?

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Bu, Inception filmindeki dönen fırıldak gibi… Eğer kobalt-60'tan yayılan elektronlar bir yöne giderse ayna dünyasındasınız ama diğer yöne giderse de normal dünyadasınız demektir. Kulağa çılgınca gelse de Profesör Wu’nun gördüğü tam da buydu.

Elektronlar aynı yönde yayıldılar, birazcık bile açı farkı yoktu. Baskın olarak nükleer spine zıt yönde yayıldılar. Zayıf kuvvet, sadece pariteyi ihlal etmekle kalmıyordu; pariteyi fiziksel olarak mümkün olabildiğince ihlal etmeye meylediyordu. Bu durum, teorik fiziğin on yıllardır kabul ettiği temel varsayımlarından birini mahvetti. Evren sol ya da sağ elli olmaya bir şekilde önem verirdi.

Wu bulgularını açıkladığında fizik dünyası şok oldu. Deneyden bahsedildiğinde Nobel ödüllü meşhur fizikçi Wolfgang Pauli "Bu tam anlamıyla saçmalık!" deyip sonuçların hatalı olduğunda ısrar etti. Deney bağımsız olarak tekrarlandığında teorik fizikçiler, yaşadığımız evrenin onların hayal ettikleri gibi olmadığını kabul etmek zorunda kaldılar. 1957'deki Nobel Ödülü, parite ihlalinin keşfiyle ilgili çalışmaya gitmişti. Tam da bu sonuçların açıklandığı aynı yılda.

Bu durum, fizikçilerin düşünme biçiminde derin bir değişikliği gerektirdi. Ama her şeyi çöpe atıp en baştan başlamaktansa geçici bir çözüm formüle ettiler. Belki zayıf kuvvet pariteyi kırmış olabilirdi, çünkü bu evrenin gerçek bir simetrisi değildi, çünkü daha büyük bir simetrinin -yük-parite (CP) simetrisinin- sadece bir parçasıydı. Fikir şuydu: Eğer ayna sadece bu eksenleri tersine çevirmekle kalmayıp bir de parçacıklar karşı parçacığa dönüşerek zıt yükler alsalardı, bu durumda simetri korunurdu. Ve fizik kurallarının arkasındaki matematiğimiz hala işliyor olurdu.

Bu durum fizikçilere, bazı parçacıkların da yük-parite kombine simetrisini ihlal edebildiğinin bulunduğu 1964'e kadar belli bir rahatlık sağladı. Al bakalım, bir Nobel ödülü daha. Fizikçilerin bir zamanlar doğa kanunu olarak düşündükleri iki kural şimdi geçersizdi.

Bu yüzden son teorik savunmalarından olan kombine CPT simetrisinin arkasına saklandılar ki buradaki T zaman simetrisi oluyor. Zayıf kuvvetin parite ve yük-parite simetrilerini ihlal edebileceğini kabul ettiler. Ama zayıf kuvvet, yük-parite-zaman (CPT) simetrisini aynı anda ihlal edemezdi. Ve bugün fizikçiler, CPT'nin evrende geçerli gerçek bir simetri olduğundan hala gayet eminler.

Tüm Reklamları Kapat

Bugüne kadar hiçbir deneyde CPT'nin ihlal edildiği görülmedi. Aslında CPT ihlal olunsaydı son yüzyıldaki birçok çalışmayı baştan yazmak zorunda kalırdık, çünkü bu durum Özel Görelilik ve Kuantum Alan Teorisinin ikisini de yanlışlardı.

Tamam, diyelim ki CPT gerçek bir simetri. Bunun doğurgularını (sonuçlarını) bir düşünün. CP ihlal edilebilirken CPT'nin korunduğunu kabul edersek bu durumda zaman simetrisi de ihlal edilebilmelidir. Aksi halde ikili alt simetriler ihlal edilirken üçlü simetri korunamazdı.

Fizikçiler belli parçacıkların zaman simetrisini doğrudan kırdığını gösteren deneyler gerçekleştirdiler. Örneğin, ne zaman bir çift kuark güçlü kuvvetlerce bir araya gelse, bazen iki farklı dizilim gerçekleşir ve zayıf kuvvet sayesinde bu iki dizilim arasında gidip gelirler. Ama belli bir yöne hareket, geri dönmekten daha uzun zaman alır. Yani bu olayı kaydedebilseydiniz, ileri akış geri oynatmadan farklı görünürdü. İşte zaman simetrisini kırmak tam da bu anlama geliyor. Yani belli durumlarda temel parçacıklar, zamanda ileri ya da geri gitmenin ayrımını gösterebilir.

Tüm Reklamları Kapat

Termodinamiğin ikinci yasası, zamanda tek yönü tercih eden yegane fiziksel süreç değil. Zamanın tek yönde ilerliyor olduğu hakkındaki algımız bundan mı kaynaklanıyor? Yoksa bu, evrende zamanın geçmişten geleceğe akıyor oluşunun sebebi mi?

Gerçek şu ki, zamanın neden tek yöne gittiğine dair hala hiçbir fikrimiz yok. İlginç olan şu ki fizikçiler bir zamanlar parite, yük ve zaman simetrilerinin ihlal edilemez olduğunu düşünüyordu. Ama zaman içinde bu simetrilerin her birinin ihlal edilebildiği gösterildi.

Peki nihai CPT simetrisi kırılamaz mı, yoksa kırıldığı takdirde Kuantum Alan Teorisini ve Özel Göreliliği de beraberinde alaşağı mı edecek? Bunlar, evreni anlama arayışımızda önümüze düşen bazı büyük temel çözülmemiş gizemler. Belki başka bir gün başka bir fizikçi cevabı bulmak için tatilinden feragat eder.

Destek Olun

Bu video, Veritasium tarafından hazırlanmış, Evrim Ağacı tarafından altyazılandırılmıştır. Eğer içeriği beğendiyseniz orijinal kaynağa destek olmak için, lütfen YouTube kanalına gidip videolarını beğenmeyi unutmayın.

Tüm Reklamları Kapat

Veritasium kanalının bu videosunu orijinal dilinde ve İngilizce alt yazılı olarak buradan seyredebilirsiniz:

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
26
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 6
  • Merak Uyandırıcı! 6
  • Bilim Budur! 4
  • Üzücü! 2
  • Muhteşem! 1
  • Tebrikler! 1
  • Umut Verici! 1
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 05/12/2024 16:28:52 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/7326

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Tüm Reklamları Kapat
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Işık
İspat Yükü
Olumsuz
Diyabet
Moleküler Biyoloji
Endokrin Sistemi
Nöron
Kurbağa
Fizyoloji
Dünya Dışı Yaşam
Uzay Aracı
Metal
Doğru
Kanser Tedavisi
Toprak
Coğrafya
Doku
Kahve
Doğum
Tehlike
Cinsellik Araştırmaları
Yatay Gen Transferi
Fobi
Odontoloji
Biyoteknoloji
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?
Gündem
Bağlantı
Ekle
Soru Sor
Stiller
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Aklınızdan geçenlerin bu platformda bulunmuyor olabilecek kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
M. Demiryay, et al. Zaman Simetrisini Kıran Parçacık. (1 Ağustos 2018). Alındığı Tarih: 5 Aralık 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/7326
Demiryay, M., Özdil, A. Ş. (2018, August 01). Zaman Simetrisini Kıran Parçacık. Evrim Ağacı. Retrieved December 05, 2024. from https://evrimagaci.org/s/7326
M. Demiryay, et al. “Zaman Simetrisini Kıran Parçacık.” Edited by Ayşegül Şenyiğit Özdil. Translated by Mehmet Demiryay, Evrim Ağacı, 01 Aug. 2018, https://evrimagaci.org/s/7326.
Demiryay, Mehmet. Özdil, Ayşegül Şenyiğit. “Zaman Simetrisini Kıran Parçacık.” Edited by Ayşegül Şenyiğit Özdil. Translated by Mehmet Demiryay. Evrim Ağacı, August 01, 2018. https://evrimagaci.org/s/7326.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close