1925`te Hollandalı fizikçiler Uhlenbeck ve Goudsmit, atomların yaydığı ve emdiği ışığın özellikleriyle ilgili çok miktarda kafa karıştırıcı verinin, eğer elektronların çok belirli manyetik özelliklere sahip olduğu varsayılırsa açıklanabileceğini fark etti.
Bundan yüzyil kadar önce, Fransız Ampere, manyetizmanın elektrik yükünün hareketinden doğduğunu göstermişti. Uhlenbeck ve Goudsmit bu yoldan gittiler ve elektronun sadece tek bir belirli hareketinin, verilerin gösterdiği manyetik özelliklere yol açabileceğini buldular.
DÖNME HAREKETI yani Spin. Böylece bu iki bilim insanı, klasik beklentilerin tersine, elektronların biraz Dünya`ya benzer bir şekilde hem bir yörüngede hem de kendi eksenleri etrafında döndüğünü söyledi.
Çalışmaları olağan imgeye biraz benzeyen, ama doğasına kuantum mekaniği içkin olan, kuantum mekaniğine özgü bir spin kavramı bulunduğunu gösteriyordu. Bu, mikrodünyanın klasik fikirleri tazeleyen, fakat bunlara deneysel olarak doğrulanmış bir kuantum niteliği veren özelliklerinden biridir.
Örneğin, kendi ekseni etrafında dönmekte olan bir buz patenci düşünün, kollarını iki yana indirirse daha hızlı açarsa daha yavaş döner. Dönme hareketine ne kadar hızlı başladığına bağlı olarak, er ya da geç yavaşlayacak ve duracaktır.
Uhlenbeck ve Goudsmit`in ortaya koyduğu spin türü için böyle değildir. Ikilinin yaptığı ve onlardan sonra yapılan çalışmalara göre evrendeki her elektron, her zaman ve sonsuza kadar, sabit ve hiç değişmeyen bir hızla döner.
Bir elektronun spini, şu ya da bu sebeple dönmekte olan daha tanıdık nesneler için olduğu gibi geçici bir hareket hali değildir. Bir elektronun spini, kütlesi ve elektrik yükü gibi içkin bir özelliktir. Bir elektronun spini olmasaydı elektron da olmazdı.
Daha önceki çalışmalar elektrona odaklanmış olsa da fizikçiler daha sonra, spinle ilgili bu fikirlerin bütün madde parçacıkları için de geçerli olduğunu göstermiştir. Bütün madde parçacıklari ve karşı madde eşleri de elektronun spinine eşit bir spine sahiptir.
Fizikçiler meslek dilinde madde parçacıklarinin hepsinin spin -1/2`ye sahip olduğunu söyler. 1/2 değeri, kabaca elektronların ne kadar hızlı döndüğünün kuantum mekaniği açısından ölçüsüdür.
Dahası fizikçiler, kütleçekimsel olmayan kuvvet taşıyıcılarının da fotonlar, zayıf ayar bozonları ve glüonlar içkin olarak spin özelliğine sahip olduğunu ve spinlerinin madde parçacıklarınınkinin iki katı olduğunu bulmuştur. Hepsinin spini " Spin-1" dir.
Gravitonun kütleçekimi kuvvetinin taşıyıcısı olabilmesi için spininin fotonların, zayıf ayar bozonlarının ve glüonlarinkinin iki katı olması gerektiği tespit edilmiştir. Kısacası yerçekiminin en küçük yapi taşı olan gravitonun spini 2 dir.
Kaynak : Evrenin Zerafeti ( Brian Greene )
Düzenleyen : Inanc Kaya Kızılkaya
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder