Kuark birleşmesi (temsili)
(Kaynak: Shutterstock/space.com)
Bu sorunun cevabını Rafi Letzter, space.com’da 3 Kasım 2017 tarihinde yayımlanan yazısında verdi…!
Kuarklar (quark), atom çekirdeğindeki proton ve nötronların yapıtaşları… Kuarkların da kendi içinde farklı türleri mevcut… Bunlar up, down, top, bottom, strange ve charm olarak adlandırılan altı tip (flover) kuark…
Araştırmacılar, iki “bottom” kuarkın büyük bir patlamayla birleşebileceğini, teorik olarak, düşünmekteydi… Daha büyük bir atomaltı parçacığın, nökleon’un (proton veya nötron) doğmasını sağlayacak bu birleşmenin sonunda büyük miktarda enerji açığa çıkacaktı… Bu “kuark patlaması” hidrojen bombalarının içinde gerçekleşen nükleer patlamadan daha büyük bir güce sahip olacaktı…
Atomaltı parçacık dünyasında enerjiler/kevvetler/olaylar “megaelektronvolt” (MeV) ile ölçülmekte; ifade edilmekte…
Fizikçiler, iki “bottom” kuarkın birleşmesi halinde 138 MeV’lik bir enerjinin açığa çıkacağını hesaplamakta… Hidrojen bombanın içinde, bir parçacık birleşmesi esnasında açığa çıkacak enerjinin sekiz katı…! (Bir bomba içinde, gerçekte, bu gibi bir birleşme olayının milyarlarcası gerçekleşir…)
Bir hidrojen bombasında, insanların tetiklediği en büyük patlamayla birlikte, “deuteron” ve “triton” adı verilen hidrojen çekirdekleri birleşerek, helyum çekirdeğini oluşturur… Yine de, bu süreçte açığa çıkan enerji 18 MeV kadardır… “Bottom” kuark birleşmelerinde açığa çıkacak 138 MeV’nin yanında çok küçük bir şey…!
Bu konuda araştırma yapan Marek Karliner ( Tel Aviv University ), bu yüksek enerji seviyesini hesaplayınca, vardığı bu sonucu duyurmaktan (yayımlamaktan) korktuğunu söylemiş…!
Bilim insanları, tek bir füzyon reaksiyonun kendi başına tehlikeli olamayacağını söylüyor… Hidrojen bombasının yıkıcı gücü, aynı anda, çok sayıda reaksiyonun gerçekleştirilmesinden kaynaklanmakta… Kısaca, zincirleme reaksiyon…
Neyse ki, Şikago Üniversitesinden Karliner ve Jonathan Rosner, “bottom” kuarklarda bu zincirleme reaksiyonun meydana gelemeyeceğini belirledi… Bir zincirleme reaksiyonu başlatabilmek için biriktirilmiş (stockpile), çok sayıda parçacık gerekli… “Bottom” kuarkları ise biriktirmek mümkün değil…! Bu parçacık, yaradılışından bir pikosaniye (saniyenin trilyonda biri) sonra, daha az enerjili olan “up” kuarka dönüşmekte…
Araştırmacılar, Haziran 2017’de, İsviçre’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısında (CERN) nötron ve protonun kuzeni olan “doubly charmed” baryonun açığa çıktığını belirlediler; “bottom” ve “top” kuarkın kuzeni olan iki “charm” kuarkı…
“Charm” kuarklar, proton ve nötronu oluşturan “up” ve “down” kuarkla kıyaslandığında, çok daha büyük kütleli atomaltı parçacıklar…
Karliner ve Rosner’in araştırmasına göre, iki “charm” kuark 130 MeV (kinetik, binding enegy) enerji kullanarak birleşirken, 12 MeV’lik bir enerji açığa çıkar (spit out)… Bu bulgu, bu seviyedeki parçacık birleşmesinin enerji açığa çıkaracağına dair ilk bulgu…!
280 MeV’lik enerji kullanarak birleşecek iki “bottom” kuarkın bu birleşme sürecinde açığa çıkacak olan 138 MeV’lik enerji ise, ikincil reaksiyonun açığa çıkaracağı çok daha yüksek bir enerji…
Araştırmacılar, bu teorik önermenin birkaç yıl içinde CERN’de deneysel olarak doğrulanabileceğini düşünüyor…
Yararlanılan Kaynaklar:
https://www.space.com/38667-charm-quark-fusion-subatomic-hydrogen-bomb.html
