Bir çarpışmadan sonra bozonlar, fermionlar ve diğer parçacıklar.
(Kaynak: CERN/universetoday.com)
Higgs Bozonunu bir defa da *Fraser Cain’den okuyalım:
Higgs Bozonu nedir…neden önemli…?
Bilim adamlarının anladığı şekliyle, parçacık fiziği, etrafımızdaki maddeler ve kuvvetler, Standart Model ile anlatılabiliyor…
Bozonlar ve fermiyonlar parçacık fiziğinin iki önemli parçacık grubu…
Fermiyonlar “madde”dir…yani ölçülebilir kütlesi mevcuttur… (kütlesinin varlığı ölçümle ispatlanamayanların kütlesi yok mudur…Nobel ödülü kazanmak isteyenlere bir soru…!) Bu grubun içinde kuarklardan oluşan proton ve nötronlar ile, daha alt parçacığa bölünemeyen elektron ve nötrino gibi maddeler ise leptonlardır… (Yavaşlatılan bir elektron –frekansı enerji seviyesiyle uyumlu-bir fotonu nereden yayımlar/ yayımlatır… Nobel ödülüne ortak olmak isteyene (ikinci) bir soru…!)
Kısaca, dokunabildiğiniz her şey (kuantum ölçeğinde…) fermiyon…! (Gerçi, sonu bazan kötü olmakla birlikte, elektrona da dokunulabildiği söylenebilir…! )
Bozonlar Evrende “kuvvet taşıyıcısı” / ”ileticisi” (force carrier) parçacıklar olarak tanımlanmakta… Bunlardan iyi bilinen biri elektromanyetik kuvvet taşıyıcısı “foton”…
“Gluon” güçlü nükleer kuvveti (strong nuclear force) taşıyan ve, W ile Z bozonları ise zayıf nükleer kuvveti taşıyan parçacıklar…
Evrenin “elmaları bile” etkileyen / hareketlendiren ve (özellikle ağaca çıkanlar tarafından) çok iyi bilinen bir özelliği olmasına rağmen, yakın zamana kadar, “kütleçekimi” (gravity) kuvvetinin var olma sebebi ( ilişkili parçacık veya böyle bir parçacığın var olmasının gerekmediği) keşfedilemiyordu… Bu keşif için Nobel ödülü uzun zaman masada “müşterisini” bekledi…!
Standart Model parçacıkları
(Kaynak: PBS NOVA, Fermilab, Office of Science, United States Department of Energy, Particle Data Group/universetoday.com)
Fiziğin çözülemeyen en büyük sırlarından biri “kütle” (mass) kavramı idi… Cisimler neden kütleye veya atalete (inertia) sahipti…? Bir objenin içindeki fiziksel “şey” miktarı, onun hareket ettirilmesinin ne kadar kolay veya durdurulmasının zor olacağını nasıl belirlemekteydi…?
Fizikçi Peter Higgs, 1960’lı yıllarda, evreni dolduran ve madde ile (suyun balıkla etkileşimi gibi) etkileşen bir “alan”ın (field) mevcut olması gerektiğini ileri sürdü…!
Bir cisim ne kadar büyük bir kütleye sahipse, bu (olası) alanla o kadar fazla etkileşecekti…
Evrendeki diğer (bilinen) kuvvet taşıyıcıları gibi, bu (Higgs) alan da, kuvvet taşıyıcısı bir bozona sahip olmalıydı… İşte bu bozon, Higgs Bozonu…!
Fraser’in de dediği gibi, bu alan (field; henüz) belirlenemez bir “şey”…! Ancak, Higgs parçacıklarının belirlenmesiyle bu alanın varlığı kabul edilebilir…!
Burası, Cenevre’deki (İsviçre) Büyük Hadron Çarpıştırıcısının (Large Hydron Collider) devreye girdiği nokta…
Bu hızlandırıcının görevi enerjiyi, E=m.c2 eşitliğine göre maddeye çevirmek… Proton gibi parçacıklar ışık hızına yakın (0.999999991.c ) hızlara hızlandırılarak, onlara çok büyük kinetik enerji kazandırılır…
Bu hızla zıt yönde çarpışan parçacıklar, çok küçük hacimlerde çok çok yoğun enerji birikimine yol açar… Bu “katılaşan” enerji (Einstein sayesinde !) maddenin oluşumunu sağlar…! Çarpıştırılan enerji ne kadar büyük olursa, o kadar büyük madde parçacığı yaratılabilir…
LHC’yi çalıştıran fizikçiler, 2013 yılında, çarpıştırılan parçacıkların enerjisini uygun şekilde ayarlayarak, ve (olası) Higgs bozonunun bozunmasıyla ortaya çıkması beklenen parçacıkları belirleyerek, ( varlığı elli yıl önce öne sürülen) Higgs Bozonunun varlığını doğruladılar…! Hoggs Bozonu mevcut ise, Higgs Alanı (Higgs Field) da mevcut olmalıydı…! Masada bekleyen Nobel’in biri, böylece, sahibini buldu… (“Alan”ın ne olduğunu belirlemek isteyenler, masadaki 3., 4., 5.,… “ödüllere” aday olacaklar…! Mesela: elektronun etrafındaki “elektrik alanı”nın “maddesi” nedir…?)
Şüphesiz, evrenin başka sırları da mevcut…
Fizikçiler, Burada tanımlanan maddenin, Evrende mevcut olan (olması gereken) maddenin (baryonic matter) sadece bir kesri kadar (%4) olduğunu belirledi… Kalanın yüzde yirmiüçü Kara Madde; yüzde yetmişüçü de Kara Enerji… Kısaca, Evrende, fizikçileri yıllarca meşgul edecek, keşfedilmeyi / çözülmeyi bekleyen (ve de ödül kazandıracak) daha pek çok sır mevcut…!
Higss Bozonunun keşfedilmesiyle, Standard Modelin son parçacığının varlığı da doğrulanmış oldu… Evrenin yüzde dördünün yapısını anlamaya biraz daha yaklaştık…
LHC’yi daha yüksek enerji seviyesinde çalıştıran fizikçiler, Kara Maddenin yapısını anlamak için diğer (olası) parçacıkları araştırıyor…
Yararlanılan Kaynaklar:
https://www.youtube.com/watch?v=L6AN6UwTTjU
http://www.universetoday.com/127086/what-is-the-higgs-boson/
*Fraser Cain : Publisher of “universetoday.com”
HAVACILIK VE UZAY 
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.