Modern fizik, evrenin karmaşık etkileşimlerini açıklamak için sıklıkla görünmez araçlara başvurur. Bu araçların en önemlilerinden biri de, kuvvetlerin nasıl iletildiğini modelleyen, ancak klasik anlamda bir varlığı olmayan sanal parçacıklardır. Bu geçici parçacıklar, deneylerle uyumlu şaşırtıcı sonuçlar verirken, fizik camiasında hâlâ bir hesaplama aracı mı yoksa gerçekliğin bir parçası mı oldukları konusunda büyük bir tartışma yaratıyor. 2N_news sayfasında yapılan paylaşım akıllara takılan sorulara da yanıt oluyor. İşte tüm detaylar…
SANAL PARÇACIKLAR ATOMALTI DÜNYAYI NASIL AÇIKLIYOR?
Atomaltı düzeydeki etkileşimleri görselleştirmek ve hesaplamak için geliştirilen Feynman diyagramları, fiziğin en önemli yeniliklerinden biri olarak kabul ediliyor. Bu diyagramların merkezinde, kuantum alan kuramında kuvvetin iletimini sağlayan, "sanal parçacıklar" adı verilen geçici aracılar yatıyor. Bir elektronun diğerini itmesi gibi basit bir olay bile, sanal fotonların sürekli alışverişiyle modelleniyor.
MATEMATİĞİN KOLAY HALİ
Sanal parçacık kavramı, 20. yüzyılın ortalarında Amerikalı fizikçi Richard Feynman tarafından ortaya atıldı. Feynman, karmaşık kuantum hesaplamalarını görsel ve matematiksel olarak daha yönetilebilir hale getirmek için bu diyagramları ve dolayısıyla sanal parçacık fikrini geliştirdi. Gerçek parçacıkların aksine, sanal parçacıklar enerji taşıyıcısı olsalar da dedektörler tarafından izlenemezler; onlar yalnızca hesaplamalarda var olan matematiksel bir temsildir. Ancak bu ‘hayalet’ parçacıklar, hesaplamalarda şaşırtıcı derecede kesin ve deneylerle uyumlu sonuçlar veriyor.
EVRENİN ZORLU OLAYLARINA ÇÖZÜM
Sanal parçacıkların varlığı, yalnızca teorik hesaplamalarla sınırlı kalmıyor. İki yüksüz plaka arasındaki çekim kuvveti olan Casimir etkisi ve kara deliklerin çevresinden yayılan Hawking ışıması gibi olgular, doğrudan bu sanal parçacıkların kısa süreli varoluşları ve ardından yok oluşlarıyla ilişkilendiriliyor. Bu, ‘hayali’ bir kavramın, evrenin en ilginç ve zorlu olaylarını açıklamada ne kadar kritik bir rol oynadığını gösteriyor.
HESAPLAMA ARACI MI, GERÇEKLİK Mİ?
Buna rağmen, sanal parçacıkların doğası fizikçiler arasında görüş ayrılıklarına neden oluyor. Bir kesim, onları yalnızca faydalı ve gerekli bir "hesaplama aracı" olarak kabul ederken, diğerleri fiziğin gelecekte bu tür gözlemlenemeyen 'hayali' varlıklara ihtiyaç duymadan da evreni açıklayabileceğini savunuyor.
