Kuarks

24 Mart 2015 tarihinde ayla tarafından eklendi.

30‘lü yıllara kadar atomların üç elementer tanecikten meydana geldiği düşünülmekteydi. Bu tanecikler proton, elektron ve elektromanyetik alan kuantı olan fotondu. Fizikçiler bu sonucu taneciklerin özelliklerini maddenin özellikleriyle beraber götürmeyi düşünüyorlardı. Ancak bu elementer tanecikler çok çabuk çoğalmaya başladılar, bunun sebebi atom çekirdeklerinin sikloteron veya diğer tanecik hızlandırıcılarında bombardıman edilmesi ve beta ışıması ile elektronların serbest hâle geçirilmesiydi.

Altı sayıda ve KT16 cm. küçük boyutlarda olan leptonlar daha küçük elementlerden oluşmuşa benzemezler.

10-13 cm boyutunda olan ve sayılan halen artmaya devam eden hadronlar ise ikinci grubu oluştururlar. Nötron, proton, kaon ve pionlar bu kategoriyi oluşturanlardandır. Hadronlann özelliklerinin incelenmesi kuarks teorisinin geliştirilmesine yol açmıştır.

Hadronların, kendisini oluşturan daha küçük taneciklerden oluştuğu ve bu taneciklerin toplamının hadronları oluşturduğu düşünülebilir; Altı kuarks vardır: Up ve down (bunların birleşimi proton ve nötronları oluşturur), strarıge, charm, güzel ve top. Bu yeni tanecikler gerçekte farklı özelliklere sahiptirler ve fizik tarihinde ilk defa bölümlü yüklerin varlığını olîişturmuşlardır (+2/3; -1/3) Kuarks teorisi ile üç kuarkstan oluşmuş ve hiçbir zaman gözlenememiş bir taneciğin “Büyük negatif omega” varlığı önceden görülmüştür. Bu altmışlı yıllarda Brookhaven tarafından bulunmuştur.

Kuarks teorisinin deneysel doğrulanması da az daha sonra ele alınmıştır. Kuarkslar tek başlarına var olmadıklarında oluşturduklan leke çok komplikedir ve dezintegrasyon ürünleri tanecik demeti hâlinde olup sinkroton kabarcık odalarında gözlenebilir.

Bu araştırma, madde üzerine etkiyen kuvvetlerin birleştirme metnine yerleştirildiğinde önemi daha iyi vurgulanmış olur. Bu kuvvetler dört adettir; fotonlar tarafından taşınan elektromanyetik kuvvet, varsayımlı gravitonlann naklettiği gravitasyonel kuvvet, kuvvetli nükleer kuvvetler (atom çekirdeğinde birleşikliği sağlayan karşılıklı tepki) ve zayıf nükleer kuvvetler (veya nötronların dezintegrasyonundan sorumlu zayıf karşılıklı tepkime). Elektromanyetik kuvvet, atom ve çevresindeki elektronların arasındaki çekimi açıklar. Kuanta teorisi ile bunun ortaya çıkarılması ellili yıllara rastlar.

1967-68 yıllarında fizikçi Salam ve Weinberg zayıf elektro teorisini ortaya çıkarmışlar ve 79 Nobel ödülünü kazanmışlardır. Bu teoriye göre elektromanyetik kuvvet ve zayıf karşılıklı tepkime aynı fenomenin iki ayn yüzüdür. Kuarks ve leptonlar arasındaki ilişkilerin atom içindeki enteraksiyona (karşılıklı iç tepkime) benzer olarak miktarlan belirlenebilir. Teorik olarak üç torbosonun varlığı (W+, W” ve Z°) belirlenmiştir, elektromanyetizma için foton tarzında zayıf elektro kuvvetin enerji kuantlarını iletirler. Bozonlar Cenevre’de CERN tarafından 1983’te açığa çıkanlmıştır.

Kuarks teorisinin ikinci bir görünüşü kuarkslann kendi aralarında karşılıklı tepkilerini kapsar, yani gluonlar tarafından iletilen kuvvetli bir karşılıklı tepki, atom çekirdeğindeki birleşikliği de sağlar. Karşılıklı tepki alanı ‘renk’ olarak da adlandırılır. Kromodinamik kuanta teorisine göre,diğer taneciklerin aksine, kuarks ve gluonlar nükleer madde içinde sınırdaştırlar. Yani hiçbir zaman yalnız olarak var olmazlar, gluonlara bağlı (baryon) 3 kuarks veya gluonlara bağlı (meson) kuark-antikuark şeklinde bulunurlar.

Kuvvetlerin birleştirilmesinde bir sonraki adım yalnızca bir teori ile bütün fenomenleri kapsayacak şekilde zayıf elektro kuvvet ile kuvvetli karşılıklı tepkiyi birleştirmektir. Günümüzdefizikçiler “Büyük birleştirme”yi deneysel olarak gerçekleştirmeye çalışmaktadır. Mesele, üç karşılıklı tepki alanının ancak çok yüksek enerjilerde kesilmesidir.(10 15 giga elektron volt). Bu yüksek enerjilerin laboratuarlarda elde edilmesi mümkün, değildir. “Büyük Birleştirme”nin teorik sonuçlarından biri de kuarks leptona dönüşümünü belirler. Bu da şimdiye kadar kabul edilenin aksine protonun dayanıklı bir tanecik olmadığı, ”10″ sene sonunda dezintegrasyona uğradığı açığa çıkarılmıştır. Bu ender oluşan fenomen fizikçiler tarafından Frejus tünellerinde ve ABD‘deki maden ocaklarında gözlenir.

Etiketler:

Henüz yorum yapılmamış.

Şu Sayfamız Çok Beğenildi