Dünyanın aparıcı komandaları birləşdikdə, yeni tapıntılar mütləq olacaq. Heydelberqdəki Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) və Maks Plank Nüvə Fizikası İnstitutundan (MPIK) kvant fizikləri iki fərqli ölçmə metodundan istifadə edərək atom və nüvə fizikasını görünməmiş dəqiqliklə birləşdirəndə belə oldu.

Darmstadt Texniki Universiteti və Hannover Leybniz Universitetinin nəzəri fizikləri atom nüvələrinin strukturunun yeni hesablamaları ilə birlikdə göstərə bildilər ki, atomun elektron qabığında aparılan ölçmələr atom nüvəsinin deformasiyası haqqında məlumat verə bilər. Eyni zamanda, dəqiq ölçmələr neytronlar və elektronlar arasında potensial qaranlıq qüvvənin gücü ilə bağlı yeni məhdudiyyətlər qoydu.

Nəticələr Physical Review Letters jurnalının cari sayında dərc olunub .

Təxminən bir əsrdir ki, ölçmələr kainatdakı maddənin əhəmiyyətli bir hissəsinin cazibə qüvvəsi ilə görünən maddə ilə qarşılıqlı əlaqədə olan naməlum qaranlıq maddədən ibarət olduğunu göstərdi. Görünən və qaranlıq materiya ilə “ünsiyyət qura bilən” yeni “qaranlıq qüvvələr”in də olub-olmadığı aydın deyil.

Bu cür qüvvələr indiki vaxtda yüksək dəqiqliklə təhlil oluna bilən atomlara da təsir etməlidir. Tanja Mehlstäubler izah edir: “İzotoplarda elektron rezonansların dəyişməsinin ölçülməsi nüvə və elektron strukturu arasındakı qarşılıqlı təsirə işıq salmaq üçün xüsusilə güclü bir üsuldur”. İzotoplar yalnız nüvədəki neytronların sayına görə fərqlənən atom elementinin müxtəlif variantlarıdır.

2020-ci ildə Massaçusets Texnologiya İnstitutunda (MIT) bir qrup, iterbium elementində izotopların belə yerdəyişmələrini araşdırarkən gözlənilən nəticədən sapma – qeyri-xəttilik aşkar etdi. Bu, atom fiziklərinin dünyasını dəyişdi: Bu anomaliya yeni “qaranlıq qüvvənin” ilk sübutu ola bilərmi, yoxsa atom nüvəsinin xüsusiyyətləri ilə bağlıdır? Atom fizikləri müxtəlif izotoplarda ölçülən elektronların keçid tezliklərini müqayisə edərək nüvə fizikasına arxa qapıdan daxil olublar ?

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1739425303&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-physicists-deformed-nuclei-dark.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTk3Il0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciXV0sMF0.&dt=1739425303463&bpp=1&bdt=77&idt=176&shv=r20250210&mjsv=m202502100101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739425224%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739425224%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739425224%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2619984860382&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=2173&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31084127%2C31090262%2C31090270%2C31090303%2C95350441%2C95350548%2C95352068%2C31090339%2C95347432&oid=2&pvsid=951214936415998&tmod=362696656&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=180

Bu sualdan çıxış edərək, Braunschweigdəki PTB-dən Tanja Mehlstäubler və Heidelbergdəki MPIK-dən Klaus Blaum iterbium izotoplarının dəyişməsini araşdırmaq üçün yola çıxdılar. Onların tədqiqat qrupları atom keçid tezliklərinin və iterbium izotoplarının izotop kütlə nisbətlərinin yüksək dəqiqliklə ölçülməsini həyata keçiriblər. PTB-də optik spektroskopiya üçün xətti yüksək tezlikli ion tələlərindən və ultra sabit lazer sistemlərindən istifadə edilmişdir.

MPIK-də izotop kütlə nisbətləri PENTATRAP Penning tələsinin kütlə spektrometrində müəyyən edilmişdir. Hər iki ölçmə bu cür əvvəlki ölçmələrdən yüz dəfəyə qədər daha dəqiq idi.

Tədqiqatçılar anomaliyanı təsdiqlədilər və komanda TU Darmstadtdakı Achim Schwenk qrupunun yeni nüvə nəzəriyyəsi hesablamalarının köməyi ilə izahat verə bildi. Heydelberqdəki MPIK və Sidneydəki Yeni Cənubi Uels Universitetinin nəzəri atom fizikləri, eləcə də Hannover Leybniz Universitetinin hissəcik fizikləri ilə əməkdaşlıq edərək, qaranlıq qüvvələrin mövcudluğu üçün yeni bir hədd təyin edə bildilər.

Beynəlxalq əməkdaşlıq qrupu hətta bu məlumatlardan itterbium izotop zənciri boyunca atom nüvəsinin deformasiyası haqqında birbaşa məlumat əldə etmək üçün istifadə edə bildi. Bu, ağır atom nüvələrinin quruluşu və neytron ulduzlarını başa düşmək üçün əsas olan neytronla zəngin maddənin fizikası haqqında yeni anlayışlar təmin edə bilər.

Bu tədqiqat atom, nüvə və hissəciklər fizikası üçün yeni fizikanın axtarışında əməkdaşlıq etmək və maddənin quruluşunu təyin edən mürəkkəb hadisələri daha yaxşı başa düşmək üçün yeni imkanlar açır .

Daha çox məlumat: Menno Door et al, Probing New Bosons and Nuclear Structure with Ytterbium Isotope Shifts, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.063002

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

Physikalisch-Technische Bundesanstalt tərəfindən təmin edilmişdir