Bu Acayip Hareket Tarzı Tabiatta Her Yerde Ortaya Çıkmaya Devam Ediyor - Lévy Hareketi ile Tanışın

Yüksek enerjili parçacık çarpışmaları, doğada, ekonomide ve iklim biliminde de bulunan bir hareket modeli olan Lévy yürüyüşleri sergilemektedir. ELTE araştırmacıları simülasyonları ve büyük parçacık hızlandırıcılarından elde edilen verileri kullanarak bunu doğruladı. Bulguları geleneksel varsayımlara meydan okuyor ve nükleer fiziği daha geniş bilimsel disiplinlere bağlıyor. Kaymak Mate Csanad / ELTE Eötvös Loránd Üniversitesi

Son araştırmaların ortaya koyduğu kadarıyla yüksek enerjili nükleer çarpışmalardaki parçacıklar da Lévy yürüyüşleri olarak bilinen ve birçok bilimsel alanda görülen bir hareketi takip edecek şekilde hareket etmektedirler.

Adını matematikçi Paul Lévy'den alan Lévy yürüyüşleri (ya da bazı durumlarda Lévy uçuşları) doğada ve çeşitli bilimsel süreçlerde görülen bir tür rastgele hareketi tanımlar. Bu örüntü, yırtıcı hayvanların yiyecek arayışından ekonomik dalgalanmalara, mikrobiyolojiye, kimyasal reaksiyonlara ve hatta iklim dinamiklerine kadar çok çeşitli olgularda ortaya çıkmaktadır.

Yüksek Enerjili Nükleer Çarpışmalarda Lévy Yürüyüşleri

ELTE Atom Fiziği Bölümü ve Astro ve Parçacık Fiziği Mükemmeliyet Programı'ndan (TKP) Dániel Kincses, Márton Nagy ve Máté Csanád, son araştırmalarında yüksek enerjili nükleer çarpışmalarda parçacıkların hareketinin de aynı matematiksel çerçeveyi izlediğini gösterdiler. Elde ettikleri bulgular, Lévy yürüyüşlerinin karmaşık sistemleri anlamadaki geniş ve disiplinler arası önemini vurgulamaktadır.

ELTE'de doktora sonrası araştırmacı olan Dániel Kincses, “Simülasyona dayalı çalışmalarımız, parçacıkların yolunu takip ettiğimizde, adımların uzunluğunun ve son konumların dağılımının Lévy yürüyüşünün matematiğine karşılık geldiğini gösterdi” diye özetliyor.

Parçacık Hızlandırıcılarından Deneysel Kanıtlar

Communications Physics'te yayınlanan yeni bir çalışma, ELTE araştırmacılarının yıllar boyunca çok sayıda büyük ölçekli deneyde gözlemledikleri bulguları doğrulamaktadır. Teorik modellere dayalı sayısal simülasyonlar kullanan çalışmanın sonuçları, ELTE'nin CERN SPS (NA61 deneyi), BNL RHIC (PHENIX ve STAR deneyleri) ve CERN LHC (CMS deneyi) dahil olmak üzere birçok büyük parçacık hızlandırıcıda yaptığı ölçümlerden elde edilen verilerle yakından uyumludur.

Araştırma, çarpışmalardan sonra parçacık konumlarının dağılımının normal (Gauss) bir dağılım izlemediğini, bunun yerine yavaşça bozunan Lévy kararlı dağılımı izlediğini ortaya koyuyor. ELTE'de profesör olan Máté Csanád, “Bu aynı zamanda süreçlerin dinamiklerinin biyolojiden yer bilimleri ve ekonomiye kadar diğer birçok bilim alanında gözlemlenenlere benzer olduğu anlamına geliyor” diye ekliyor.

Kaynak: ELTE Eötvös Loránd Üniversitesi

Ağır iyon fiziğinin benzer soruları ele alan alt alanı femtoskopi olarak adlandırılıyor, çünkü nükleer çarpışmaların uzay-zamansal yapısının femtosaniye ölçeğinde araştırılmasıyla ilgileniyor. ELTE'deki araştırmacılar femtoskopi disiplininin ön saflarında yer almakta, ilgili araştırmalara hem deneysel hem de teorik olarak katılmakta ve ilgili sonuçlarını düzenli olarak önemli uluslararası konferanslarda sunmaktadır. Yakın zamanda yayınlanan makaleleri, gözlemlenen Lévy dağılımlarının kökenine ışık tutarak deneysel araştırmalara yeni bir yön verebilir.

Çevrilen Haber Kaynağı:

https://scitechdaily.com/this-strange-motion-keeps-appearing-everywhere-even-in-high-energy-collisions/

Orijinal Çalışma:

Lévy walk of pions in heavy-ion collisions | Communications Physics