Elektronlar bozunur mu?

Elektronlar, negatif elektrik enerjisini taşıyan ve modern yaşamın tüm zevklerini tatmamızı sağlayan evrenin yapı taşlarından birisi. Elektronların kararlılığı bugüne kadar hiç sorgulanmamıştı ancak elektronların kararlılığına bir sınır konulması bilim insanlarının var oluşumuzu yöneten temelleri daha iyi anlamasına izin veriyor.

Yeni bir çalışmada, İtalyan araştırmacılar Borexino nötrino dedektöründe 408 gün boyunca elektron bozunmasının izlerini aradılar. İyi haber, yük korunumunun evrenin temel yasalarından biri olduğunu teyit eden şekilde hiçbir elektron bozunması izine rastlamamaları oldu.

Ekip, yaptıkları deneylerin sonuçlarına göre elektronların asgari ömürlerine ilişkin bir tahminde de bulundular. Buna göre bir elektronun ömrü 66 yotta yıl (66’dan sonra 27 sıfır) veya bir başka deyişle evrenin yaşının 5 milyar katı olarak hesaplandı. Araştırmayı yapan ekipten Gianpaolo Bellini, ardalan ışınımının tüm kaynaklarının hesaplanabilmesi durumunda bu asgari ömrün en az 1.500 kat daha uzayacağını da söylüyor. Ekip, bulgularını “Physical Review Letters” dergisinde yayınladı.

Borexino deneyi, Roma’nın 100 kilometre uzağındaki bir dağın derinliklerinde gömülü özel bir nötrino dedektörü. Borexino, elektron yönünden zengin bir organik sıvıyla dolu. Teorik olarak, elektron bozunmasından bir foton ve bir nötrino çıkması gerekiyor. Dedektörde ise yayılan ışığı gözlemleyebilecek 2 bin fotoçoğaltıcı bulunuyor. Hiçbir gözlemin yapılamamış olması aslında beklenen modelle örtüşüyor. Herhangi bir şey bulunmayan bir deneyin açıklanması biraz saçma gelse de hiçbir şey keşfetmeyen deneyler fizikte hala önemli bir yere sahip.

Bozunma, fizikte alışılagelmiş bir fenomen. Ağır parçacıklar daha hafif parçacıklara bozunurlar. Bozunmalar, bu yönüyle, belirli kurallara uyarlar. Elektronlar, bir yük taşıyan en küçük parçacıklardır. Ondan daha küçük olan nötrino, foton, gluon gibi parçacıklar ise nötrdür. Bu nedenle, yükün korunumu yasasını çiğnemeden başka bir şeye bozunmasına imkan yoktur.