Fiziklər Aynştayna qarşı: Onu səhv çıxarmaq üçün qolları çırmaladılar

1887-ci ildə aparılan tarixi bir eksperiment kainat haqqında anlayışımızı dəyişdi. Amerikalı fiziklər Albert Miçelson və Edvard Morli işığın müxtəlif istiqamətlərdə yayılma sürətini müqayisə edərək Yer kürəsinin kosmosda hərəkətini aşkar etməyə çalışdılar. Eksperiment heç bir fərq göstərmədi. Bu gözlənilməz “sıfır nəticə” elmi tarixdə ən təsirli nəticələrdən birinə çevrildi və Albert Aynştaynı işığın sürətinin sabit olduğunu irəli sürməyə vadar etdi. Bu fikir onun xüsusi nisbilik nəzəriyyəsinin əsas daşına çevrildi.

Yenicag.az xəbər verir ki, xüsusi nisbilik bütün müşahidəçilər üçün fizika qanunlarının eyni qalması prinsipinə əsaslanır, onların bir-birinə nisbətən necə hərəkət etməsindən asılı olmayaraq. Bu prinsip Lorens invariansı adlanır. Zamanla Lorens invariansı müasir fizikanın, xüsusilə kvant nəzəriyyəsinin təməl fərziyyəsinə çevrildi.

Kvant nəzəriyyəsi Lorens invariansını öz mərkəzinə yerləşdirərək inkişaf etdi. Bu, xüsusilə kvant sahə nəzəriyyəsi və Hissəciklərin Standart Modeli üçün doğrudur. Standart Model indiyədək yaradılmış ən dəqiq sınaqdan keçirilmiş elmi nəzəriyyədir və eksperimental yoxlamalardan misilsiz dəqiqliklə keçib. Bu uğurlu tarixçəyə baxmayaraq, Lorens invariansını sual altına almaq qəribə görünə bilər.

Motivasiya Aynştaynın başqa bir kəşfindən gəlir. Onun ümumi nisbilik nəzəriyyəsi cazibəni məkan-zamanın əyilməsi kimi izah edir. Xüsusi nisbilik kimi, bu nəzəriyyə də zəif cazibə sahələrindən tutmuş kosmosdakı ekstremal şəraitlərə qədər çox dəqiq təsdiqlənib.

Bütün uğurlarına baxmayaraq, kvant nəzəriyyəsi və ümumi nisbilik bir-birinə asanlıqla uyğun gəlmir. Kvant fizikası reallığı ehtimal dalğa funksiyaları ilə təsvir edir, ümumi nisbilik isə maddə və enerjinin məkan-zamanın geometriyasını necə formalaşdırdığını izah edir. Bu iki yanaşma hissəciklər əyri məkan-zamanda hərəkət edərkən və eyni zamanda həmin əyriliyə təsir göstərərkən bir araya gəlməkdə çətinlik çəkir.

Onları vahid çərçivədə – kvant cazibə nəzəriyyəsində birləşdirmək cəhdləri tez-tez eyni maneə ilə üzləşir. Bir çox təklif olunan həll yolları Lorens invariansının kiçik pozuntularını tələb edir. Bu pozuntular son dərəcə incə ola bilər, lakin mövcud nəzəriyyələrin hüdudlarından kənarda yeni fizika haqqında ipucu verə bilər.

Lorens invariansını pozan bəzi kvant cazibə modellərinin ortaq proqnozu budur ki, işığın sürəti fotonun enerjisindən cüzi şəkildə asılı ola bilər. Belə təsir mövcud eksperimental məhdudiyyətlərə uyğun olmaq üçün çox kiçik olmalıdır. Lakin ən yüksək enerjili fotonlarda, xüsusilə çox yüksək enerjili qamma şüalarında aşkarlana bilər.

Bu ideyanı sınaqdan keçirmək üçün tədqiqat qrupu astrofiziki müşahidələrdən istifadə edib.

Onların yanaşması işığın kainat boyu qət etdiyi nəhəng məsafələrə əsaslanır. Əgər müxtəlif enerjili fotonlar uzaq bir mənbədən eyni anda buraxılarsa, sürətlərindəki ən kiçik fərqlər belə Yerə çatana qədər ölçülə bilən gecikmələrə çevrilə bilər.

Yeni statistik texnikadan istifadə edən tədqiqatçılar çox yüksək enerjili qamma şüalarının mövcud ölçmələrini birləşdirərək Standart Modelin Genişlənməsi çərçivəsində nəzəriyyəçilər tərəfindən irəli sürülən bir neçə Lorens invariansını pozan parametrləri araşdırıblar. Məqsəd iddialı idi: Aynştaynın fərziyyələrinin ekstremal şəraitdə pozula biləcəyinə dair sübut tapmaq.

Nəticə yenə Aynştaynın proqnozlarını təsdiqləyib. Tədqiqat Lorens invariansının heç bir pozuntusunu aşkar etmədi. Buna baxmayaraq, nəticələr əhəmiyyətlidir. Yeni analiz əvvəlki məhdudiyyətləri on dəfə yaxşılaşdıraraq yeni fizikanın gizlənə biləcəyi sahəni kəskin şəkildə daraldıb.

Axtarış hələ bitməyib. Çerenkov Teleskop Kompleksi kimi yeni nəsil müşahidə nöqtələri çox yüksək enerjili qamma şüalarını daha yüksək həssaslıqla aşkar etmək üçün hazırlanır. Bu alətlər alimlərə fizikanın ən dərin təməl prinsiplərini sınaqdan keçirməyə və Aynştaynın ideyalarını son həddə qədər yoxlamağa imkan verəcək.

Qeyd edək ki, müvafiq tədqiqatın nəticəsi “Physical Review” elmi jurnalında dərc olunub.