|
By_Ege
Ziyaretçi
|
 |
« : Ağustos 16, 2007, 11:55:24 pm » |
|
Standart Model
Standart Model'e göre evrende, temel parçacık olarak sadece;
* 6 çeşit kuark,
* 6 çeşit lepton,
* bunların 'karşıt' parçacıkları ile,
* foton, 8 çeşit gluon ve 3 çeşit 'vektör bozon'dan oluşan 'kuvvet taşıyıcı' parçacıklar var.
Kuarklarla leptonlar, kuvvet taşıyıcı parçacıklar aracılığıyla etkileşime girerek, evrendeki görünür maddenin tümüne vücut veriyor. Kuark ve lepton çeşitlerine 'çeşni' (flavor) de deniyor. Dolayısıyla, kuarklarla leptonların 6'şar farklı 'çeşni'si var. Hepsinin de, iç yapıları olmayan temel parçacıklar oldukları düşünülüyor.
Standart Model'in, kütleçekimini de kapsayacak şekilde geliştirilmiş halinde bir de, parçacıklarla etkileşime girerek onlara kütle kazandıran Higgs bozonu var.
|
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
|
By_Ege
Ziyaretçi
|
 |
« Yanıtla #1 : Ağustos 16, 2007, 11:58:04 pm » |
|
Kuarklar
Kuarklar, kütle açısından hafiften ağıra doğru;
yukarı ve aşağı,
tılsım ve garip,
üst ve alt
kuark ikililerinden oluşuyorlar. Bunların birer de karşıt (anti) kuarkları var. Parçacıklar İngilizce adlarının küçük başharfleriyle;
yukarı ve aşağı; u ve d ('up' ve 'down'),
tılsım ve garip; c ve s ('charm' ve 'strange'),
üst ve alt; t ve b, ('top' ve 'bottom')
olarak gösteriliyor. Karşıt parçacıkları ise; 'yukarı karşıt' ve 'aşağı karşıt' kuark, 'garip karşıt' ve 'tılsım karşıt' kuark, 'üst karşıt' ve 'alt karşıt' kuark olarak isimlendiriliyor ve karşıtı oldukları kuarkların simgelerinin üzerine birer çizgi konularak gösteriliyor. Örneğin 'yukarı karşıt kuark'ın simgesi ü oluyor. Parçacıklarda tabii; aşağı veya yukarı, alt ya da üst veya garip olan bir şey yok. İsimler kolay hatırlanabilmeleri için böyle kurgulanmış.
|
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
|
By_Ege
Ziyaretçi
|
|
« Yanıtla #2 : Ağustos 17, 2007, 12:00:49 am » |
|
Leptonlar
Leptonlar;elektron, muon ve tau parçacıklarıyla, bunlardan her birinin ayrı nötrinolarından oluşuyor.Bunların birer de karşıt leptonları var. Parçacıklardan; elektron, muon ve tau parçacıkları; Grekçe yazılışlarının küçük başharfleri olan e, μ ve τ ile, bunların nötrinoları, keza Grekçe yazılışın küçük başharfi olan ν ile başlayıp; elektron nötrinosu için e, muon nötrinosu için μ, tau nötrinosu için τ alt indisi eklenerek; νe, νμ, ντ şeklinde gösteriliyor.
Leptonlardan ilk üçünün karşıt parçacıkları; 'karşıt elektron', 'karşıt muon' ve 'karşıt tau.' Fakat 'karşıt elektron'a 'pozitron' da deniyor. Nötrinoların karşıtları ise; 'elektron karşıt nötrinosu', 'muon karşıt nötrinosu', 'tau karşıt nötrinosu' olarak isimlendiriliyor. Pozitron hariç olmak üzere, bu karşıt leptonlar; karşıtı oldukları leptonların simgelerinin üzerine birer çizgi konularak gösteriliyor. Örneğin 'muon karşıt nötrinosu'nun simgesi oluyor. Karşıt elektron veya pozitronun ise, özel bir simgesi var: e+.
İsimlendirmeler ve simgelere dalıp gitmiş gibiyiz. Nelerden söz ettiğimiz konusunda anlaşabilmek açısından bunlar da önemli tabii. Ama asıl önemli olan, bu parçacıkların taşıdıkları özellikler ve bu özellikler sayesinde yerine getirdikleri işlevler.
|
|
|
|
« Son Düzenleme: Ağustos 17, 2007, 12:05:21 am Gönderen: By_Ege »
|
Logged
|
|
|
|
|
By_Ege
Ziyaretçi
|
|
« Yanıtla #3 : Ağustos 17, 2007, 12:04:10 am » |
|
Kuarklarla Leptonların Özellikleri
Parçacıklarda; spin, elektrik yükü ve kütle, en önemli özellikler arasında. Elektrik yükleri elektron yükünün büyüklüğü olan e, spinler ise ћ =h/2π cinsinden ölçülüyor.
Burada h Planck sabiti, ћ'ın değeri ise 1.055x10-34 J-s. Ayrıca kuarkların, leptonlarda bulunmayan bir başka çeşit yükü daha var.
Sırasıyla bakalım...
1. Kuarklarla leptonların hepsinin spini aynı ve ћ cinsinden, 1/2.
2. Kuarklar elektrik yükü taşıyor. Ancak yükleri; elektron yükünün, alışık olduğumuz gibi tamsayı katları şeklinde olmayıp, e cinsinden; ±1/3 veya ±2/3 kesirleri şeklinde. Şöyle ki:
* Yukarı, tılsım ve üst kuarkların yükü +2/3,
* aşağı, garip ve alt kuarkların yükü -1/3,
* karşıt kuarkların yükleri de, karşıtlarının yükünün zıttı oluyor.
Leptonlardan;
* elektron, muon ve tau; aynı -e yüküne,
* bunların karşıt parçacıkları; yani karşıt elektron, karşıt muon ve karşıt tau; bunun zıttı olan +e yüküne,
* nötrinolar ve karşıt nötrinolar ise 0 yüke sahipler.
3. Kuarklarla leptonların, hepsinin kütleleleri var ve birbirinin karşıtı olan parçacıkların kütleleri aynı. Fakat parçacıklar arasında, kütle açısından siklet farkları bulunuyor. Şöyle ki, kuarklarda;
* yukarı kuark tılsım kuarktan, tılsım kuark da üst kuarktan,
* aşağı kuark garip kuarktan, garip kuark da alt kuarktan daha hafif. Yani kuarkları, kütle açısından üç sınıfa ayırmak mümkün.
Leptonlarda nötrinolar diğer üçünden çok çok daha hafifken;
* elektron, muondan; muon da taudan,
* elektron nötrinosu, muon nötrinosundan; muon nötrinosu da tau nötrinosundan, daha hafif veya daha az enerji taşıyor.
Yani leptonları da aralarında, kütle açısından üç sınıfa ayırmak mümkün. Gerçi 'Lepton' sözcüğü Grekçe'de, 'küçük kütleli' kastıyla 'ince' anlamına geliyor. Fakat bu biraz yanıltıcı. Çünkü örneğin tau leptonu, elektrondan 3,500 kat daha ağır. Nötrinolar ise yüksüz ve çok küçük kütlelere sahipler. O kadar ki; kütleleri, bugünkü kütle ölçüm tekniklerinin duyarlılık düzeyinin altında kalıyor. Dolayısıyla, teorik olarak kütlelerinin olmadığı dahi söylenebiliyor. Gözlenmeleri çok zor.
|
|
|
|
« Son Düzenleme: Ağustos 17, 2007, 12:07:49 am Gönderen: By_Ege »
|
Logged
|
|
|
|
|
By_Ege
Ziyaretçi
|
|
« Yanıtla #4 : Ağustos 17, 2007, 12:11:15 am » |
|
Toparlayacak olursak; kuarklarla leptonlar, kütleleri açısından aralarında üç sınıfa ayrılıyorlar ve herhangi birinin yükü; +2/3, -1/3, 0 veya -1 olabiliyor. Bu durumda; üç farklı ağırlık sınıfındaki parçacıklardan, olası dört farklı yüke sahip birer tanesini bir araya koyarak bir gruplandırma yapılabilir ve böylelikle dörder elemanlı, kütle dışında aynı özelliklere sahip üç grup elde edilebilir:
I. Yukarı kuark (+2/3), aşağı kuark (-1/3), elektron nötrinosu (0) ve elektron (-1).
II. Tılsım kuark (+2/3), garip kuark (-1/3), muon nötrinosu (0) ve muon (-1).
III. Üst kuark (+2/3), alt kuark (-1/3), tau nötrinosu (0) ve tau (-1).
Bu üç gruba, 'parçacık nesilleri' deniyor ve gözlemlenen o ki; evrendeki görünür maddenin tümü, bu nesillerin en hafifi olan I. neslin üyeleri tarafından oluşturuluyor. Çünkü diğer nesil parçacıklar, oluştukları takdirde hızla bozunarak, bir alt neslin parçacıklarına dönüşüyor ve sonuç olarak ancak, I. nesile ulaştıklarında kararlılığa kavuşuyorlar. Dolayısıyla, üst iki nesil parçacıkların, evrenin ilk aşamalarında büyük miktarlarda oluşmuş, fakat zamanla bozunarak I. nesil parçacıklara dönüşmüş olması gerekiyor. Nitekim laboratuvarlardaki, evrenin oluşumunun o erken aşamalarına benzer koşulların yaratıldığı yüksek enerjili parçacık çarpışmalarında yeniden oluşturulabiliyorlar.
Yine de bu durumda denilebilir ki: "I. ve en hafif neslin üyelerinden, yalnızca kütle açısından farklı ve daha ağır olan bu parçacıklar; madem ki nadiren oluşup, nadiren gözlemlenebileceklerdi, oluştuklarında çabucak bozunup I. nesle dönüşeceklerdi ve etrafımızda gördüğümüz kararlı maddenin yapısında yer almayacaklardı; o halde üst nesillere ne gerek vardı?..." Bu sorunun yanıtı henüz yok. Bu yüzden; üst nesil üyelerinin temel parçacık olmayıp, iç yapılara sahip karmaşık parçacıklar olmaları olasılığının var olduğu da düşünülüyor...
Kuarkların leptonlardan farklı olarak, bir başka çeşit yükü daha var. Buna 'renk yükü' deniyor. Karşıtlarını bir an için unutacak olursak; kuarkların elektrik yükü iki farklı (+2/3, -1/3) değer alabilirken, renk yükleri üç farklı değer alabiliyor. Bu farklı renk yükü değerlerine; kırmızı, yeşil ve mavi renk yükü deniyor. Karşıt parçacıklar renk yükü olarak; karşıtı oldukları parçacığın renk yükünün karşıtını taşıyor. Yani 'karşıt kırmızı', 'karşıt yeşil' veya 'karşıt mavi' gibi...
Bu renk yükü isimlendirmesinin tabii, bildiğimiz ışık veya renklerle hiçbir ilgisi yok. Bu isimlendirmeye yol açmış olan benzerlik şu: Farklı renk yüklerine sahip üç kuark bir araya geldiklerinde, ortaya nötür renk yükü çıkıyor. Tıpkı; mavi, yeşil ve kırmızı temel renklerin bir araya gelmesi halinde, renksiz veya 'nötür' sayılan beyaz ışığın oluşması gibi.
Bu aşamada şu saptama yapılabilir: Bir temel parçacıkla bu temel parçacığın karşıtı hep; aynı kütleye, spine ve yaşam süresine sahipler. Fakat elektrik yükleri işaret değiştirirken; kuarklarda renk yükleri de, örneğin 'mavi' ile 'karşıt mavi' gibi, birbirlerinin karşıtı oluyor.
Kuarklarla leptonlar, boyutları kesin olarak bilinmemekle beraber, birer nokta gibiler. Örneğin; kuarkların hepsinin ve leptonlardan birisi olan elektronun yarıçapı, kesinlikle 10-18 metrenin altında. Bilindiği kadarıyla hepsi de, iç yapıları olmayan temel parçacıklar. Ancak bunun böyle olmaması, özellikle üst nesil parçacıkların, daha temel parçacıklardan oluşuyor olmaları olasılığı hala var.
Fakat; boylarına boslarına bakmaksızın, belki de birbirlerininkine bakarak; aralarında etkileşimlere girip, birbirlerine karşı kuvvet uyguluyorlar. Evrendeki yapılaşmalar da, bu etkileşimlerden doğuyor zaten.
|
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
|
By_Ege
Ziyaretçi
|
|
« Yanıtla #5 : Ağustos 17, 2007, 12:18:35 am » |
|
Kuvvet Taşıyıcı Parçacıklar
Standart Model'deki kuvvet taşıyıcı parçacıkların;
hepsinin spini aynı ve ћ cinsinden 1,
fotonlarla gluonlar elektrik yükü taşımaz iken; vektör bozonlardan W+ ile W-'ninki +1 ve -1, Z0'ınki ise nötür,
fotonlarla gluonların kütlesi de yok, fakat vektör bozonların var.
Var olduğu düşünülen gravitonun spini 2, elektrik yükü ve kütlesi sıfır. Henüz gözlenememiş olan Higgs parçacığının kütlesi var, fakat spini ve elektrik yükü sıfır. Foton, bildiğimiz elektromanyetik enerjiyi taşıyan parçacık. Işığın frekansı ν ise, taşıdığı enerji hν.
Dört Tür Etkileşim
Doğada dört tür etkileşim veya dört çeşit kuvvet var:
güçlü,
elektromanyetik,
zayıf,
ve kütleçekimi.
Bildiğimiz tüm diğer kuvvetler bu dört temel kuvvetin; atom ölçeğindeki şiddetli işleyiş veya mücadelelerinin, bizler gibi büyük cisimlere yansıyan hafif kalıntılarından oluşuyor.
Peki nedir bu etkileşim, kuvvet dediğimiz şey?...
Kuvvet, iki parçacık arasındaki itme veya çekmenin varlığını ve güçlülük düzeyini betimliyor. Ancak genellikle, örneğin dünyanın kütlesiyle ayı çektiğini söylenir, fakat bunu nasıl becerdiğinden pek söz edilmez. Onca mesafeyle ayrılmış bulunan bu iki kütlenin birbirini çekmesi, bir bakıma 'uzaktan eylem' niteliği taşır ve çoğu zaman bir sır perdesinin ardında kalır. Keza, benzer elektrik yüklerinin birbirini uzaktan itmesinde veya zıt yüklerin çekmesinde de öyle... Halbuki arada bir, 'etki taşıyıcı' aracının olması gerekir.
Örneğin; elinde bir top bulunan birisi, bu topu bir arkadaşına doğru fırlatsa; arkadaşı topu yakaladığında, geriye doğru biraz sendeler; hatta zemin sürtünmesizse eğer, belli bir hızla gerilemeye devam ederdi. Sürtünmesiz zeminde, topu atan da atarken geriye doğru biraz kaymış, dolayısıyla bu iki kişi birbirinden bir nebze uzaklaşmış olurdu. Topu veya topları yakalayıp yakalayıp birbirlerine atıp dursalar; zemin üzerindeki bu 'birbirinden uzaklaşma' olayı, ivmelenerek devam ederdi: Sanki birbirine karşı bir itme kuvveti uyguluyorlarmış gibi. Uyguluyor da olurlar aslında. Momentum alışverişi yapıyorlar çünkü, kuvvet de bunun hızı; yani zamana göre türevi...
Gerçi; eğer topların kütlesi negatif olabilseydi, bu top örneği itme kuvveti için de kullanılabilirdi. Çünkü aynı oyunu böyle toplarla oynamak; negatif, yani zıt yönde momentum alışverişi anlamına gelirdi. Fakat bilindiği kadarıyla, negatif kütle diye bir şey yok. Dolayısıyla itme kuvvetinin işleyişi, arzu edildiği takdirde, birbirine kement atıp çekiştiren iki kişinin etkileşimine benzetilebilir. Fakat temel veya diğer tüm parçacıklar, top örneğinde olduğu gibi, 'kuvvet taşıyıcı' parçacıkların alışverişiyle etkileşiyorlar.
Parçacıklar arasındaki olası dört tür kuvvete veya etkileşime vücut veren, dört çeşit 'kuvvet taşıyıcısı' parçacık var;
güçlü etkileşim; 8 gluon,
elektromanyetik etkileşim; foton,
zayıf etkileşim; W+, W- ve Z0,
kütleçekimi; graviton denilen parçacıklar tarafından taşınıyor.
Bu aşamada şu noktayı hemen vurgulamak gerekir: Bütün parçacıklar kütleçekiminden etkilenir. Kütle ile enerjinin eşdeğer olması nedeniyle bu beklenen bir durumdur. Ancak bunun dışında; temel veya karmaşık, herhangi bir parçacık, ancak ve ancak, taşıdığı yüklerin türleriyle ilgili kuvvet taşıyıcısı parçacıkları salabilir veya soğurabilir. Yani ancak, taşıdığı yüklerin türleriyle ilgili olan etkileşimlere girebilir veya o türden kuvvetler tarafından etkilenebilir. Bu cümlenin çifte olumsuzu da doğru: Taşımadığı yüklerle ilgili etkileşimlere giremez veya o tür kuvvetler tarafından etkilenemez.
Örneğin, nötrinolar elektrik yüküne sahip olmadıklarından, foton salamaz veya soğuramazlar. Dolayısıyla, elektromanyetik etkileşimlere giremez, yani elektromanyetik alanlar tarafından etkilenemezler. Renk yükleri olmadığı için, gluon salıp soğuramaz, bu yüzden güçlü kuvvetten de etkilenmezler. Gerçi zayıf etkileşim aracılığıyla birbirlerine dönüşebilirler. Öte yandan, çok küçük de olsa kütleleri vardır: Graviton salıp soğurabilir ve kütleçekiminden etkilenebilirler. Aslında kütleleri sıfır olsa dahi, ki bazı nötrinoların kütlesiz olduğu sanılıyor; enerji taşıdıkları için gravitonla etkileşirler. Ama bu çok güçsüz bir etkileşimdir ve bu yüzden de nötrinoların gözlenmeleri çok zordur.
Kuvvetlerin, şiddet ve erimleri farklı. Bir kuvvetin şiddeti; taşıyıcı parçacığının taşıdığı enerji miktarı veya kütle ile, o kuvvetten etkilenebilen parçacığın, taşıyıcı parçacıkla etkileşime girme olasılığına bağlı. Kuvvetin erimi (menzil) ise, kaynağının civarındaki etki alanını belirleyen bir uzunlukla veriliyor. Yukarıdaki tablodan görüldüğü üzere, güçlü kuvvetten kütleçekimine doğru; şiddet azalırken, erim artıyor. Bu nedenle evrenin, çekirdek boyutlarındaki küçük ölçekli 'mikro' yapısını, şiddeti büyük ve fakat erimi küçük olan güçlü kuvvet yönetiyor. Bu küçük ölçekte, sırasıyla elektromanyetik ve zayıf etkileşimler, ikincil de olsa önemli bir rol oynayabiliyor. Şiddeti zayıf etkileşiminkinden bile daha zayıf olan kütleçekiminin ise, bu mikro ölçekteki etkisi, yok denecek kadar az. Fakat erimi sonsuz olan bu kuvvet, evrenin yıldızlar ve galaksiler gibi büyük ölçekteki yapısını belirliyor. İki ölçek arasındaki bağlantıyı sadece, elektromanyetik kuvvet kurabiliyor.
Kuvvet, iki parçacık arasında ve kuvvet taşıyıcı parçacıklar aracılığıyla yer alan etkileşmenin ölçüsü. Dolayısıyla, bu terimi kullanmak için, en az iki parçacığın varlığı gerekiyor. Halbuki bazen bir parçacık kendi halinde durur veya hareket ederken, kendi dışındaki hiçbir parçacığın etkisi olmaksızın, bozunup farklı parçacıklara dönüşüyor. Veya karşıt parçacıklar bir araya geldiklerinde, birbirini yokediyor. Bu olayların sorumlusu da keza, kuvvet taşıyıcı parçacıklar. Etkileşim, kuvvete ek olarak bu olayları da kapsayan, daha genel bir kavram veya terim. Fakat kuvvet ve etkileşim sözcükleri genellikle eşanlamlı olarak kullanılıyor. Bunu hepimiz yapabiliriz, yeter ki aradaki farkın farkında olalım.
En hafif nesli oluşturan I. neslin üyeleri olan iki kuarkla iki lepton; yani yukarı ve aşağı kuarkla, elektron ve nötrinosu; yalnızca bu dört parçacık; söz konusu dört etkileşimin aracılığı veya dört kuvvetin etkisiyle, daha üst düzeyde karmaşık, 'görünür madde parçacıkları' oluşturuyor. Veya yine bu dört kuvvetin etkisiyle; birbirlerine bozunabildikleri gibi, karşıtlarıyla bir araya geldiklerinde birbirini yok edebiliyor. Oluşturdukları görünür madde parçacıklarının da birer karşıt madde parçacığı var ve bu karşıt parçacıklar, ilgili kuark veya leptonların karşıtlarından oluşuyor. Karşıt parçacıklar, tıpkı madde parçacıkları gibi davranıyor; fakat onlarla kütle ve spinleri aynı iken, elektrik yükleri zıt işaretler taşıyor. Dolayısıyla elektrik yükü nötür olan bazı karmaşık parçacıklar, kendi kendilerinin karşıtı olabiliyor vs.
Fakat evrende karşıt madde yapıları gözlenemiyor ve dolayısıyla bu aşamada: Madde ve karşıt madde, birbirine zıt olmakla beraber, tam olarak eşit olduğuna göre; "evrende niye karşıt maddeye oranla bu kadar daha çok madde var?" diye sorulabilir. Bu sorunun henüz tatmin edici bir yanıtı yok. Ancak söz konusu durumun; evrenin ilk oluşumu sırasındaki parçacık üretimi süreçlerinin, termodinamik denge durumu civarında yer alan salınımlar nedeniyle, üçlü kuark gruplarından oluşan baryonlar lehine gelişmiş olmasından kaynaklandığı sanılıyor.
Görünür ve karşıt madde ayırımını bir an için kenara bırakırsak, daha kapsamlı bir ifadeyle; kuarklarla leptonlar ve karşıtları, sözkonusu dört kuvvetin etkisi veya dört etkileşimin aracılığıyla; bozunup birbirine dönüşüyor, karşıtlarıyla birbirini yok ediyor veya bir araya gelip, daha üst düzeyde karmaşık, 'görünür veya karşıt madde' parçacıkları oluşturuyorlar. Karmaşık parçacıklar da keza, bu dört kuvvetin etkisiyle; bir arada duruyor, bozunuyor veya karşıtlarıyla bir araya geldiklerinde, birbirlerini yok edip saf enerjiye dönüşüyorlar.
 
Sonuç olarak, yıldızlardan galaksilere kadar evrendeki tüm görünür madde yapıları; iki kuarkla iki leptonun vücut verdiği karmaşık, 'görünür madde' parçacıklarından oluşuyor; kuvvet taşıyıcı parçacıkların sağladığı etkileşimlerin aracılığıyla bir arada duruyor, bozunuyor veya yok oluyor. Görünür evrenin sergilediği o görkemli dinamizm bundan ibaret: Bu kadar basit veya karmaşık!...
|
|
|
|
« Son Düzenleme: Ağustos 17, 2007, 12:23:57 am Gönderen: By_Ege »
|
Logged
|
|
|
|
|
By_Ege
Ziyaretçi
|
|
« Yanıtla #6 : Ağustos 17, 2007, 12:23:30 am » |
|
Etkileşimlerin İşleyişleri Güçlü:
Kuarklar elektrik yükünden başka, bir de renk yükü taşıyorlar. Nasıl ki elektrik yüklü parçacıklar, elektrik yüklerinin mümkün kıldığı foton alışverişi aracılığıyla elektromanyetik etkileşimde bulunuyorlarsa, kuarklar da bu renk yükleri sayesinde, gluon alışverişinde bulunarak, birbirleriyle güçlü etkileşime giriyorlar. İki kuark birbirlerine yeterince, örneğin 10-17 m gibi bir mesafede iseler, çılgınca gluon alışverişine başlıyor ve bu gluonların oluşturduğu, son derece güçlü bir 'renk kuvveti alanı' kuarkları birbirine bağlıyor. Hem de kuarklar birbirinden uzaklaşmaya başlayınca, aralarındaki bu kuvvet alanında biriken potansiyel enerji, giderek daha da artıyor. Nasıl bir şey bu renk yükü?...
Renk yükleri üç çeşit. Bunlara; mavi, yeşil ve kırmızı deniyor. Her birinin, birer de karşıt renk yükü var: karşıt mavi, karşıt yeşil ve karşıt kırmızı. Herhangi bir kuark herhangi bir anda bir renk yüküne, bir karşıt kuark da, karşıt renk yüklerinden birine sahip. Kuarklar bir araya geldiklerinde ortaya, taşıdıkları renk yüklerinin toplamı çıkıyor. Örneğin kırmızı; yeşil ve mavi renk yüklü üç kuark bir araya geldiklerinde, net renk yükü; tıpkı bu üç rengin bir araya gelmesi halinde nötür renk sayılan beyazın ortaya çıkmasına benzer şekilde; nötür oluyor. Veya belli bir renk yüküne sahip bir kuarkla, o renk yükünün karşıtına sahip bir karşıt kuark bir araya geldiklerinde; karşıt iki renk yükü birbirini götürüyor ve ortaya çıkan net renk yükü, yine nötür oluyor: Tıpkı +e ve -e elektrik yüklü iki parçacığın bir araya gelmesi durumunda, net elektrik yükünün sıfır olması gibi. Yalnız, elektrik yüküyle renk yükü arasında, önemli bir fark var...
Elektrik yükü taşıyan bir parçacık, örneğin elektron; hep aynı -e elektrik yükünü taşıyor ve elektron bir foton saldığında veya soğurduğunda, elektronun elektrik yükünde bir değişiklik olmuyor. Halbuki aynı ve tek bir kuark, diğer kuarklarla gluon alışverişi sırasında, her gluon saldığında veya soğurduğunda, renk yükünü değiştiriyor. Dolayısıyla aynı ve tek bir kuark, farklı anlarda, olası üç farklı renk yükünden, herhangi ve yalnız birine sahip olabiliyor.
Elektrik ve renk yükleri arasındaki bu fark; elektromanyetik etkileşimin taşıyıcısı olan fotonun elektrik yükü taşımaması, halbuki güçlü iletişimin taşıyıcısı olan gluonun renk yükü taşıyor olmasından kaynaklanıyor. Hem de gluonların taşıdıkları renk yükleri; renk yükünün de elektrik yükü gibi korunması gerektiğinden, farklı farklı olabildikleri gibi, tek bir renk yükünden değil de, ikili renk yükü bileşimlerinden oluşuyor. Çünkü; örneğin kırmızı renk yükü taşıyan bir kuarkın renk yükü, gluon saldıktan sonra yeşile dönüşüyorsa, o gluonun renk yükünün, toplam renk yükünün korunmasını sağlayacak bileşimde olması gerekiyor. Yani bu durumda: kırmızı ve karşıt yeşil. Böylelikle, gluon salınmadan önce kırmızı olan toplam renk yükü, bu gluon salındıktan sonra hala; yeşil+(kırmızı+karşıt yeşil)=kırmızı olabiliyor.
Özetle; gluon salan veya soğuran bir kuarkın renk yükü değiştiğine, öte yandan renk yükünün korunması gerektiğine göre; gluonlar daima, bir renk ve bir karşıt renk yükü taşıyor. Öte yandan, 3 renk yükü ile 3 karşıt renk yükünün, 9 farklı ikilisi olabildiğine göre; gluonlar için 9 farklı renk yükü bileşiminin mümkün olması gerekiyor. Fakat Standart Model matematiği bunlardan sadece 8'ine izin veriyor ve dolayısıyla, gluonların yalnızca 8 farklı renk yükü bileşimi olabiliyor. Bileşimlerden birinin neden yasak olması gerektiğinin, matematiksel nedeni varsa da, önsezisel bir açıklaması yok.
Tekrarlamak gerekirse; renk yükü kavramının ve bu kapsamda kullanılan renk yükü adlarının, görebildiğimiz renklerle hiçbir ilgisi yok. Bu kurgu sadece, fizikçilerin, kuarkların davranışlarıyla ilgili gözlemlerini açıklamaya çalışırken geliştirdikleri matematik modeliyle ilgili bir isimlendirmeden ibaret.
|
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
|
By_Ege
Ziyaretçi
|
|
« Yanıtla #7 : Ağustos 17, 2007, 12:28:07 am » |
|
Elektromanyetik:
Bilindiği gibi, elektromanyetik kuvvet, benzer yüklerin birbirini itmesine, zıt yüklerinse çekmesine yol açar. Parçacıklar bunu aralarındaki foton alışverişi aracılığıyla yaparlar.
 
Işık bildiğimiz gibi aslında; seyahat eden, birbirine dik ve periyodik salınımlı elektrik ve manyetik alan konfigürasyonlarından oluşur. Dolayısıyla seyahat ederken dalga davranışı sergiler. Fakat, girdiği bir etkileşimin sonucu olarak soğurulması sırasında, enerjisini gelişigüzel miktarlarda değil de; tek frekanslı bir ışıksa eğer; frekansıyla orantılı belli miktarlar (kuantumlar) halinde yitirir. Tek frekanslı ışık burada; sanki enerji parçacıkları taşıyormuş da, bunları birer birer yitiriyormuş; dolayısıyla adeta eşit enerji paketçikleri taşıyan parçacıklardan oluşuyormuş gibi davranır. Bu; ışığın parçacık davranışıdır. Sonuç olarak ışık; bazı etkinlikleri açısından veya sırasında dalga, bazı diğer etkinlikleri açısından veya sırasında da parçacık gibi davranır. Buna ışığın 'dalga-parçacık ikili davranışı' denir ve aynı ikili davranışı aslında, madde parçacıkları da gösterir. Işığın bu ikinci tür davranışını açıklamakta kullanılıp da, belli miktarlarda enerji taşıdığı düşünülen paketçiklere foton deniyor.
Tek bir frekansa sahip olan ışığın, 'tek renkli' veya 'monokromatik' olduğu söylenir. Fakat ışık genellikle; seyahat eden tek frekanslı bir elektromanyetik dalgadan değil, farklı frekanslardaki dalgaların karışımından oluşuyor. Dolayısıyla, elektromanyetik spektrumunun farklı bölgelerindeki ışık; örneğin γ (gama) ve X ışınları, görünür ışık, radyo dalgaları vb; farklı miktarlarda enerji taşıyan fotonlara sahip. Frekansı ν olan ışığın fotonu, hν kadar enerji taşıyor.
Fotonlar teoride sıfır kütleye sahipler ve bilindiği kadarıyla hep 'ışık hızı'yla hareket ediyorlar. Bu hızın boşluktaki değeri 300,000 km/s. Dolayısıyla, fotonlar kısa zamanda büyük mesafeler katedebiliyor ve uzun erimli elektromanyetik kuvvete vücut veriyorlar. Bu kuvvet, sonuçları günlük algılarımıza en fazla yansımış olan kuvvet türüdür. Çünkü günlük yaşamda karşılaştığımız; örneğin sürtünme, manyetik ve elektrik gibi pek çok kuvvet, elektromanyetik etkileşimin sonuçlarıdır: Küçük ölçekteki hayli büyük bileşenlerinin, hemen tümüyle birbirini götürmesinden geriye kalan küçük 'kalıntıları...
|
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
|
By_Ege
Ziyaretçi
|
|
« Yanıtla #8 : Ağustos 17, 2007, 12:33:44 am » |
|
Zayıf
Zayıf etkileşim, ağır kuark ve leptonların daha hafif kuark ve leptonlara bozunmasından sorumlu. Bozunma sürecinde; ilgili temel parçacığın kaybolduğu ve ortaya, iki veya daha fazla sayıda farklı parçacığın çıktığı gözlemleniyor. Toplam kütle ve enerji korunmakla beraber, bozunan parçacığın kütlesinin bir kısmı, ortaya çıkan parçacıkların kinetik enerjisine dönüşüyor. Dolayısıyla, bozunma ürünlerinin kütlelerinin toplamı hep, başlangıçtaki kütleden daha az oluyor. ΔE=Δmc2.
Etrafımızdaki kararlı kütle, daha öteye bozunamayan, en hafif, I. nesil kuark ve leptonlardan oluşuyor. Bir kuark veya lepton bozunduğunda, 'çeşni'sinin değiştiği söyleniyor ve bütün 'çeşni' değişimleri, zayıf etkileşim sayesinde veya nedeniyle gerçekleşiyor. Etkileşim; elektrik yükü taşıyan ve birbirinin karşıtı olan W+, W- parçacıkları ile, yüksüz Z0 parçacığı tarafından taşınıyor. Bu üçüne 'vektör bozonlar' da deniyor.
Elektrozayıf:
Uzun zamandır, zayıf kuvvetin elektromanyetik kuvvetle yakın bir ilişisinin bulunduğu düşünülüyordu. Nihayet, 10-18 m gibi küçük mesafelerde zayıf etkileşimin gücünün, elektromanyetik etkileşiminkiyle kıyaslanabilir olduğu belirlendi. Öte yandan, bunun 30 misli, yani 3x10-17 m mesafe düzeyinde, zayıf etkileşimin gücü, elektromanyetik etkileşiminkinin 1/10,000'ine iniyordu.
Bir nötron veya protonu oluşturan kuarkların arasındaki tipik mesafelerde (10-15 m) ise, bu oran çok daha küçülüyordu. Sonuç olarak, zayıf ve elektromanyetik kuvvetlerin gücünün, esas olarak eşit düzeyde olduğu sonucuna varıldı. Çünkü bir etkileşimin gücü, taşıyıcı parçacığın kütlesine ve etkileşim mesafesine, güçlü bir şekilde bağlıydı. İki kuvvetin güç düzeyleri arasındaki gözlemlenen fark, görece çok ağır olan W ve Z parçacıkları ile, bilindiği kadarıyla kütlesi olmayan foton arasındaki kütle farkından kaynaklanıyordu.
Sonuç olarak Standart Model'de elektromanyetik ve zayıf etkileşim; Glashow, Salam ve Weinberg tarafından geliştirilmiş olan birleşik bir 'elektrozayıf' kuramda birleştirilmiş bulunuyor. Bu iki alanın 'Birleşik Alanlar Kuramı;' o zamana kadar zayıf etkileşimin tek taşıyıcısı olduğu düşünülen W parçacıklarının kütlesini hesaplayabildiği gibi, yeni bir tür zayıf etkileşimin ve bu etkileşimin taşıyıcısı olan Z parçacığının varlığını da öngördü.
|
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
|
By_Ege
Ziyaretçi
|
|
« Yanıtla #9 : Ağustos 17, 2007, 12:38:40 am » |
|
Kütleçekimi:
Kütleçekimi, madde ve karşıt madde parçacıklarını aynı şekilde etkiliyor. Bu etkileşimin taşıyıcısı olduğu düşünülen parçacığa graviton deniyor. Fakat bu parçacık hala gözlenememiş durumda. Kütleçekimi, açıkça temel etkileşimlerden birini oluşturmasına karşın, bu ve diğer bazı açılardan biraz garip.
Standart Model tarafından açıklanamıyor ve bu durum fiziğin bu günkü, yanıtsız kalmış ana sorunlarından birini oluşturuyor. Gerçi kütleçekimi kuvvetlerinin nasıl hesaplanacağı biliniyor. Fakat Standart Model en basit haliyle, bazı parçacıkların kütlelerini hesaplayamıyor veya bu kütleler hakkında öngörülerde bulunamıyor. Çünkü bu etkileşimin, Standart Model'in kuantum mekaniğindeki matematiğe nasıl dahil edileceği, henüz tam olarak bilinmiyor. Ancak bu, Standart Model'in yanlış olduğu anlamına gelmiyor. Çünkü, örneğin Isaac Newton'un mekanik kanunları yanlış değildi ve hala, düşük hızlara sahip büyükçe boyutlu cisimler için doğru sonuçlar veriyor. Ne zaman ki ışık hızına yaklaşan yüksek hızlara ulaşılabildi ve Newton kanunlarıyla açıklanamayan olaylarla karşılaşıldı; o zaman bu klasik mekaniğin, daha doğru sonuçlar verebilmesi için, Einstein'ın relativite kuramıyla yaptığı gibi genişletilmesi gerekti.
Benzer şekilde Standart Model'in de, kütleçekimini tam anlamıyla açıklayabilecek biçimde geliştirilmesi gerekiyor. Bu durum fizikte, oldukça sık karşılaşılan bir durumdur: Bir süre için her şeyi açıklayabilen bir teori, açıklayamadığı olaylarla karşılaştığında, bu teoriyi kaldırıp bir köşeye atarak sıfırdan başlamak yerine, onu yeni bulguları da açıklayabilecek şekilde geliştirmeye çalışmak gerekebilir.
Nitekim, Standart Model'in öngördüğü parçacıklara kütle kazandıracak bir yöntem geliştirilmiş bulunuyor. Bulucusunun adıyla anılan bu Higgs yönteminde; modelin en basit halindeki denklemler, uygulanan bir matematiksel işlemle, vektör bozonların kütle sahibi olabileceği bir şekle dönüştürülüyor.
Bu durumda leptonların kütleleri de sorun olmaktan çıkıyor. Fakat bu arada, sağda potansiyel enerjisinin şapka şeklindeki grafiği verilen 'Higgs alanı,' bir 'Higgs parçacığı'nın varlığını öngörüyor. Bu parçacık da, kuvvet taşıyıcıları gibi bir bozon. Parçacıklarla etkileşime girerek, onlara kütle kazandırıyor. Ancak yoğun aramalara karşın, hala gözlenememiş durumda. Çünkü Higgs yöntemi biraz garip bir şekilde; varlığını öngördüğü bu parçacığın, tüm diğer özelliklerini hesaplayabilmekle beraber, kütlesini duyarlı bir şekilde öngöremiyor. Eğer bu kütle çok büyükse, parçacığın gözlenebilmesi için, parçacık çarpıştırmalarında şimdilik başarılabilen enerji düzeylerinin çok üstüne çıkılması gerekiyor.
Neyse ki kütleçekiminin etkisi, parçacık fiziği problemlerinin çoğunda, diğer etkileşimlere oranla çok çok küçük kalıyor. Bu sayede, kuramla deney sonuçları arasındaki kıyaslamalar, hesaplamalara kütleçekimi dahil edilmeksizin yapılabiliyor. Dolayısıyla Standart Model, kütleçekimini açıklayabilmeksizin çalışıyor. Gravitonun şimdiye kadar gözlenememiş olması da zaten, Standart Model açısından bir sürpriz değil. Çünkü graviton çok zayıf etkileşimlere sahip ve nadiren üretiliyor. Dolayısıyla da nadiren gözlenebiliyor.
Dört temel etkileşimin, belli bir enerji düzeyinin üzerinde birleştikleri ve fakat bu enerji düzeyinin altında, aslında aynı ve tek olan bir etkileşimin farklı belirme biçimleri halinde ayrıştıkları düşünülüyor. Bu durumda, evrenin erken ve enerji yoğun aşamalarına, bu tek ve 'birleşik etkileşim alanı'nın hakim olmuş olması gerekiyor.
Fakat gravitasyon dışındaki etkileşmeler için ayrıntılı birleşme modelleri bulunmasına karşın, gravitasyonun birleşmeye nasıl dahil edileceği henüz bilinmiyor. Sicim kuramı bunu gerçekleştirmenin belki de en ümit verici adayı.
Temel etkileşimlerin işleyişine kısaca bir göz attıktan sonra, şimdi de parçacıkların birbirleriyle etkileşimlerine bakalım. Çünkü bu etkileşimler sayesindedir ki; temel parçacıklar, kendilerinden daha hafif diğerlerine bozunuyor veya bir araya gelip karmaşık parçacıkları oluşturuyor.
|
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
berivan
Yeni Üye
Karma: 0
Mesaj Sayısı: 2
|
 |
« Yanıtla #10 : Mart 24, 2008, 10:36:19 pm » |
|
Ya alakası yok ama benim proje ödevim var adıda :enerji ve sürtünme kuvveti ,nisana kadar yardım ederseniz sevinirim lütfen  |
|
|
|
|
Logged
|
|
|
|
|
