Fizikçiler, evrenin temel yapı taşlarını oluşturan parçacıkların kütleyi nasıl kazandığına dair uzun süredir kabul gören Higgs alanı teorisine alternatif olabilecek çarpıcı bir fikir ortaya koydu. Yeni teorik çalışmaya göre kütlenin kaynağı, görünmez bir “Higgs okyanusu” değil; evrenin dokusunda gizli kalmış, bükülmüş ve kıvrılmış ekstra boyutların geometrisi olabilir.
HİGGS MEKANİZMASININ SINIRLARI
Standart Model’in temel taşlarından biri olan Higgs alanı, 1960’lardan bu yana parçacıkların neden kütleye sahip olduğunu açıklamakta büyük başarı sağladı. 2012’de CERN’de Higgs bozonunun keşfedilmesi de bu yaklaşımı deneysel olarak doğruladı. Ancak Higgs mekanizması, karanlık madde, karanlık enerji ve evrenin hızlanan genişlemesi gibi birçok temel kozmolojik soruya yanıt veremiyor. Ayrıca Higgs alanının neden var olduğu ve özelliklerinin kaynağı hâlâ belirsizliğini koruyor.
YEDİ BOYUTLU UZAY VE G2 MANİFOLDU
Slovak Bilimler Akademisi’nden teorik fizikçi Richard Pinčák ve ekibinin Nuclear Physics B dergisinde yayımlanan çalışması, bu eksiklere geometrik bir perspektiften yaklaşmayı amaçlıyor. Araştırma, G2 manifoldu olarak bilinen yedi boyutlu matematiksel bir uzayı temel alıyor. Bilim insanları, bu ekstra boyutların bükülmüş yapısının parçacıkların kütle kazanımında doğrudan rol oynayabileceğini öne sürüyor.
G2-RİCCİ AKIŞI VE BURULMA ETKİSİ
Ekip, “G2-Ricci akışı” adını verdikleri yeni bir matematiksel denklem geliştirerek, yedi boyutlu uzayın zaman içindeki evrimini ilk kez modelledi. Pinčák, DNA’nın sarmal yapısı ya da amino asitlerin yönelimi gibi biyolojik sistemlerde görülen burulmanın, bu ekstra boyutlu yapılarda da ortaya çıkabileceğini belirtiyor. Yapılan hesaplamalar, G2 manifoldunun zamanla kararlı, soliton adı verilen dalga benzeri bir yapıya dönüştüğünü gösteriyor.
HİGGS’E BENZER BİR KÜTLE MEKANİZMASI
Araştırmacılara göre, bu geometrik burulma W ve Z bozonları gibi parçacıklara kütle kazandıran bir etki yaratıyor. Mekanizma işleyiş açısından Higgs sürecine benziyor ancak kökeni tamamen farklı: Kütle, bir alandan değil, uzayın geometrisinden doğuyor. Bu da kütlenin evrenin yapısal özelliklerinin doğal bir sonucu olabileceği fikrini güçlendiriyor.
YENİ PARÇACIK: TORSTONE
Teorinin en dikkat çekici öngörülerinden biri de “Torstone” adı verilen yeni bir parçacığın varlığı. Araştırmacılar, bu parçacığın parçacık hızlandırıcı deneylerinde görülen anomalilerde, kozmik mikrodalga artalanında ya da kütleçekim dalgalarındaki beklenmedik sinyallerde iz bırakabileceğini düşünüyor. Eğer bu burulma bir alan gibi davranıyorsa, tıpkı Higgs alanının Higgs bozonunu üretmesi gibi, kendi parçacığını da üretmesi gerekiyor.
KOZMOLOJİK GİZEMLERE AÇILAN YENİ KAPI
Çalışma, yalnızca parçacık fiziğini değil, evrenin büyük ölçekli yapısını da ilgilendiriyor. Araştırmacılar, G2 manifoldunun burulmasının uzay-zaman eğriliğiyle bağlantılı olabileceğini ve bu ilişkinin evrenin hızlanan genişlemesine dair yeni açıklamalar sunabileceğini öne sürüyor.
HİGGS’İ ORTADAN KALDIRMIYOR, DERİNLEŞTİRİYOR
Bilim insanları, bu yeni yaklaşımın Higgs alanını tamamen geçersiz kılmadığının altını çiziyor. Aksine, Higgs mekanizmasının kökenine dair daha derin bir anlayış sunabilecek tamamlayıcı bir çerçeve öneriyor. Pinčák’ın sözleriyle:
“Doğa genellikle en basit çözümleri tercih eder. Belki de parçacıkların kütlesi, düşündüğümüzden çok daha doğrudan bir şekilde, evrenin geometrisinden geliyor.”
