• Makalelerim ve yazılarım

    Güncel bilimsel gelişmelere ve popüler bilime dair yazılarım

MADDENİN OLUŞMASI İÇİN NELER GEREKLİDİR?

By admin
In Fizik
Nis 24th, 2014
0 Comments
389 Views

higgs-bozonu-cern

(HİGGS BOZONU + GÜÇLÜ KUVVET + ELEKTRON DÖNÜŞ HIZI)

Büyük Hadron Çarpıştırıcı’nda protonları çarpıştıran bilim adamlarının yaptıkları araştırmalar, maddeye kütle kazandıran Higgs bozonu hakkında…

Maddenin, Higgs bozonu ile kütle kazanması son derece karmaşık bir süreç… Fakat; maddenin kütle kazanıp varolabilmesi için tek Higgs bozonu da yetmiyor…

Bunun sebebi ise şudur…

Atomun çekirdeğinin içerisine dev bir mercekle baktığımızı düşünün… Çekirdeğin içerisinde önce nötronları ve protonları görürüz. Daha da büyük bir mercekle, protonların ve nötronların da içerisine yaklaşırsak; protonların ve nötronların da kuark adı verilen daha da küçük parçacıklardan oluştuğu görülür.

İşte kuark isimli bu parçacıkların biraraya gelip protonları ve nötronları oluşturması için, Higgs bozonu denilen yapıştırıcı devreye gider. Bu bozon, kuarkların birbirine tutunmasını sağlayarak protonların ve nötronların oluşmasına vesile olur.

Kuarklar birbirine tutunamadığı takdirde, madde var olamaz. Ve var olmayan birşeyin de, doğal olarak bir kütlesi yoktur.

Protonların ve nötronların oluşması son derece karmaşık ve detaylı bir süreçtir. Fakat; maddeyi oluşturmak için gerekenler burada bitmez.

Çünkü Higgs bozonu, maddenin kütle kazanması için varolması gereken şartlardan sadece bir tanesidir.

Bir cismin canlılar tarafından görülebilir hale gelmesi için, başka bir deyişle görülebilir bir kütle kazanması için; karmaşık bir işleme daha ihtiyaç vardır.

Kuarkların oluşturduğu protonların ve nötronların kütlesi, higgs bozonu sayesinde kuarkların kazandığı kütleden daha fazla olmak zorundadır. Daha az ya da eşit olduğu takdirde; madde görünür bir kütle kazanamaz.

Peki, protonlar ve nötronlar onları oluşturan kuarklardan nasıl daha çok kütleye sahip olabilir?

Bu durumda devreye, ekstra bir kütle girer…

Kuarklar kendi aralarında, gluon adı verilen kütlesi olmayan parçacıkları değiş tokuş ederek birbirleriyle etkileşime girerler. Atomun çekirdeği, ışık hızına yakın bir süratte hızlandırıldığında, gluonlar baskın hale gelir; daha sonra Gerçekçi Ağır İyon Çarpıştırıcısı  ya da Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi parçacık hızlandırıcılarda çarpışmaya yönlendirilirler. Bu çarpışmalarda, evrenin oluşumundaki ilk zamanlardaki koşullar oluşur. Kuarkların, protonları ve nötronları oluşturmak için henüz bir araya gelmediği durum yakalanır. İşte bu kuark-gluon plazması içerisindeki serbest kuarklar ve gluonlar birleşip nötron ve proton olduklarında, onlara ekstra kütleyi sağlayan tam bu aşamada devreye giren “güçlü kuvvet”tir.

Güçlü kuvvet, protonların ve nötronların kuarklardan daha fazla kütleye sahip olmasını sağlar ve bu sayede madde görünebilir.

Güçlü kuvvet ile higgs bozonu sayesinde atomun çekirdeği bir kütle kazanarak oluşur. Ancak; tüm bunlar da halen maddenin oluşması için yeterli değildir. Bir aşamaya daha ihtiyaç vardır.

Atomun çekirdeğinin etrafında dönen, elektronlar da vardır. Maddenin var olabilmesi için, elektronların, çekirdeğin etrafındaki dönüş hızlarının tam 1000 km olması gerekmektedir. Elektronlar, 1000 km’den daha yavaş ya da daha hızlı döndüğü takdirde madde asla var olamaz.

Görüldüğü üzere, tek bir tane atom bile indirgenemez komplekslikte bir yapıya sahiptir.Higgs bozonu, güçlü kuvvet ve elektronların dönüş hızındaki ayarların tam olması gerektiği şekilde ve aynı anda var olması gerekmektedir.

İlerleyen teknolojik imkanlara rağmen, atomaltı dünyadaki sırların tamamı henüz keşfedilememiştir.

Kaynak: Quark Matter’s Connection With the Higgs: Heavy Ion Collisions Delve Deeper Into the Origin of (Visible) Mass, Science Daily, 14 Ağustos 2012

Bir Cevap Yazın