Nedir Bu Parçacık Dedikleri Şey?

Kuantum fiziği bizlere her şeyin parçacıklardan oluştuğunu söylüyor, fakat bu tam olarak ne anlama geliyor ?

Okullarda maddenin atomlardan oluştuğunu ve atomlarınsa daha küçük boyuttaki proton, nötron ve elektronlardan oluştuğunu öğreniyoruz .Protonlar ve nötronlar kuarklardan oluşmuştur , ama elektronlar kuarklardan oluşmamıştır. Şimdiye kadar var olan bilgimize göre ; elektronlar ve kuarklar , kendilerinden daha küçük herhangi bir şeyden oluşmayan temel parçacıklardır.

Her şeyin parçacıklardan oluştuğunu söylüyoruz , peki ama nedir bu parçacık dedikleri? Bir parçacığın temel olduğunu söylemek ne anlama geliyor ? parçacıklar neyden oluşmuştur, eğer kendilerinden daha küçük birimlerden oluşmadılarsa?

Fizikçi ve bilim yazarı Greg Gbur’ a göre :” geniş anlamda düşünecek olursak, parçacıklar sayılabilecek varlıklardır.” Bir Kuark’ın yarısından yada bir elektronun 1/3’ünden bahsedemeyiz. Aynı çeşit parçacıkların hepsi birbirinin aynısıdır , farklı renklere yada kendilerini ayırt edebilecek bir etikete sahip değiller. Herhangi iki elektron bir dedektörde aynı sonucu verecektir, bu kendilerini temel yapan şeydir. Farklı tiplerde ortaya çıkmazlar.

Bu sadece madde için geçerli değil; ışık ta foton adı verilen parçacıklardan oluşmuştur. Çoğu zaman bireysel fotonları göremeyiz, fakat astronotlar gözlerini kapattıklarında bile ,gama ışınlarının göz bebeğinin içindeki sıvıdan geçerken oluşturdukları fotonları gördüklerini bildiriyorlar. Bu ışık, Cherenkov ışığı olarak bilinir.

Parçacık Alanları

Bu hikayenin tamamı değil tabi. Bu parçacıkları sayabiliriz , fakat bu parçacıklar yok olup oluşturulabilir ve hatta başka parçacıklara da dönüşebilirler. Beta ışıması diye bilinen bir nükleer reaksiyon boyunca ,çekirdek içerisindeki nötron protona dönüşürken, çekirdek bir elektron ve temel bir parçacık olan bir anti-nötrino yayınlar. Eğer bir proton ve bir elektron düşük hızlarda çarpışırsa , birbirini yok eder ve geriye sadece gama ışınları bırakır. Eğer yüksek hızlarda çarpışırlarsa, büyük miktarda başka parçacıklar oluştururlar.

Herkes Einstein’ın unlu $E= Mc^2$ denklemini duymuştur . Bu kısmen şu anlama geliyor, bir parçacığı oluşturmak için kütlesine orantılı enerjiler gerekir. Küçük kütleye sahip nötrinoları oluşturmak kolaydır, elektronlar için daha büyük enerjiler gerekirken , Higgs bozonunu oluşturmak için çok büyük enerjiler gerekir. Fotonları , kütlesi ve elektrik yükleri olmadığı için oluşturmak en kolay şeydir

Fakat parçacıkları oluşturmak için enerjiden daha fazlası gerekir. Elektronları manyetik alan içeresinde hızlandırarak fotonları oluşturabilirsiniz, fakat elektronları yada nötrinoları bu şekilde oluşturamazsınız. Burada önemli olan şey ,parçacıkların doğanın 3 temel kuvveti; elektromanyetik kuvveti , zayıf kuvveti ve güçlü kuvveti kullanarak nasıl etkileştikleridir. Fakat ,kuantum teorisinde bu kuvvetler de parçacıklar kullanılarak açıklanmışlardır: elektromanyetik kuvvet fotonlar tarafından taşınır, zayıf kuvvet W ve Z bozonları tarafından kontrol edilir ve güçlü kuvvet için gluonlar gerekir.

Tüm bunlar “kuantum Alan Teorisi ” adı verilen bir fikirle birlikte açıklanır.

Kuantum alan teorisinde bir çok kitap yazan teorik fizikçi Anthony Zee ‘ye göre : “Alan Teorisi kuantum mekaniğini kapsar ve kuantum mekaniği geriye kalan fiziği kapsar. “

Bu konseptteki belirsizliğe rağmen , alan teorisi her şeyi açıklar. İki elektron birbirine doğru gelerek elektromanyetik alanı değiştirirler ve tıpkı bir gölette oluşan dalgalar gibi fotonları oluştururlar . Bu fotonlar daha sonra elektronları birbirinden daha uzağa iter.

Dalgalardan Ne Haber?

 

Dalgalar parçacıklar ve alanları anlamak için kullanılabilecek en iyi metafordur. Elektronlar parçacık olmalarının yanında , aynı zamanda elektron alanında birer parçacıklardır. Kuarklar , kuark alanında birer dalgadırlar(altı çeşit kuark olduğu için altı çeşit alan vardır). Fotonlar su dalgacıkları gibi büyük veya küçük ,şiddetli yada zorla gözlenebilir olabilirler. Madde parçacıklarını tanımlayan alanlar , daha çok gitar tellerindeki dalgalar gibidirler. Eğer telleri yeteri kadar sert çekmezseniz , herhangi bir ses duymazsınız. Bir elektronu oluşturmak için , elektronun kütlesine denk gelen bir enerjiye ihtiyaç duyarsınız.

Tüm bu kuantum düşüncelerden dolayı , parçacıkları birer küçük top olarak düşünmek herhangi bir fayda getirmez.

Fotonlar ve diğer parçacıklar uzayda birer dalga gibi hareket etmelerine rağmen , onları birer topmuşlar gibi sayabiliriz.

Kurulan metafor mükemmel değildir. Elektronlar , elektromanyetizma ve diğer her şey için var olan alanlar bütün uzay- zamanı doldururlar.

Tüm bunların yanında, eğer parçacıklar alanlardan geliyorsa , bu alanlar temel midir veya bunları açıklamak için daha derin bir fizik gereklimdir sorularına henüz cevap veremiyoruz. Daha iyi bir teori üretilene kadar ,var olan teoriyi kullanabiliriz.

Kaynak : SymmetryMagazine

 

Kategori
BÜLTENFizikParçacık Fiziği

Dr. Atac lisans eğitimini Karadeniz Teknik Üniversitesinde aldı. Doktora derecesini 2017 yılında Temple Üniversitesinde, Coulomb Sum Rule adı verilen Deney üzerinde çalışarak elde etti. Şu an Temple Üniversitesinde Research Assistant Professor olarak çalışmaktadır. Dr. Atac ayrıca Fizik Akademisi’nin kurucusudur.
Bir Tane Yorum Var
  • fikret önder budakin
    10 Nisan 2017 at 3:47 am

    everenin ışık hızından daha hızlı genişlediği söyleniyor ve hılzlanması artıyor, bu durumda bigbang devam ediyor olsa oluşacak yeni galaksilerin ışıgı bize hiç gelmeyecek ve biz bizden sonra oluşacak olan uzaya dair hiç birşey ögrenemeyecgiz doğal olarak. Biz Işıktan daha hızlı bir gurup gök adayla dış uzaya dogru saçılırken, şu an oluşan galaksilerin ışıgı samanyolu galaksisine bize hiç bir zaman ulaşamayacagı sonucu çıkmıyor mu??? evren madem hızlanarak genişliyor bu evrenin bir enerji kaynağının olması gerekmez mi, yani bigbang devam ediyor olması gerekmez mi? hızlanarak genişleyen bir batlmanın sürekli bir enerjiye ihtiyacı vardır? bu tarz soruları hiç görmemek beni çok şaşırtıyor? Çönkü enerjisi artan artan bir evren var karşımızda. Hatta ve hatta bazı gök adalar gerçekten ışık hızını geçmişse bile bu evreni oluşturan patlma gücün Genel görelik kuramına göre sonsuz olması gerektiği anlmına gelir? eger ortada bigbangi yarata sonsuz bir güç varsa da bu da yaratımın devam ediyor olabileceğinin göstergesidir.

  • Cevap Yaz

    ETKİNLİKLER
    May
    11
    Cts
    2024
    all-day Yoğun Madde Fiziği – İzmir Topla... @ İzmir Ekonomi Üniversitesi Balçova kampüsünde M-Blok M01 Amfisi
    Yoğun Madde Fiziği – İzmir Topla... @ İzmir Ekonomi Üniversitesi Balçova kampüsünde M-Blok M01 Amfisi
    May 11 – May 12 all-day
    Yoğun Madde Fiziği - İzmir Toplantısı 2024 @ İzmir Ekonomi Üniversitesi Balçova kampüsünde M-Blok M01 Amfisi | İzmir | Türkiye
    Yoğun Madde Fiziği – İzmir Toplantıları 2012 yılından beri ilkbahar aylarında yapılmaktadır. İzmir üniversiteleri arasında dönüşümlü yapılması öngörülen bu toplantılar İYTE dışında bu yıl ilk kez İzmir Ekonomi Üniversitesi ev sahipliğinde düzenlenecek. Bir gün süren etkinlikte, yoğun madde fiziği alanındaki güncel araştırmaların sunulduğu davetli konuşmaların yanısıra, kısa sözlü sunumlar ve poster oturumu yer alacak. Katılımcı sözlü sunumları ve poster sunumu başvuruları için geniş özet dosyalarının kayıt sırasında gönderilmesi gereklidir. Başvuru için son tarih: 23 Nisan 2024. Toplantıya katılım ücretsizdir ancak kayıt olunması zorunludur.   Davetli Konuşmacılar : Serkan ATEŞ İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Katı Hal Kuantum Işık Kaynaklarının Polarizasyon Dinamiği Deniz AYBAŞ TÜMTÜRK Bilkent Üniversitesi Alkali Atomlarla Hassas Manyetik Alan Ölçümleri Zafer GEDİK Sabancı Üniversitesi “Eşlenik” Josephson Etkisi Gül GÜLPINAR Dokuz Eylül Üniversitesi Düzensiz[...]
    May
    30
    Per
    2024
    all-day 1. Uluslararası Deneysel ve Hesa... @ Türk Hava Kurumu Üniversitesi
    1. Uluslararası Deneysel ve Hesa... @ Türk Hava Kurumu Üniversitesi
    May 30 – May 31 all-day
    1. Uluslararası Deneysel ve Hesaplamalı Mühendislik Bilimleri Konferansı  (ICECES 2024) @ Türk Hava Kurumu Üniversitesi | Ankara | Türkiye
    ICECES 2024, mühendislik bilimlerinin dinamik yapısı içinde, öncü teknolojiler ve inovasyon için işbirliği ve keşiflerin ışığı olarak ortaya çıkıyor. Türk Hava Kurumu Üniversitesi tarafından 30-31 Mayıs 2024 tarihlerinde düzenlenen bu çığır açan konferans, yenilikçi araştırmaları, düşündürücü tartışmaları ve dönüştürücü fikirleri bir araya getirmeyi vaat ediyor. Konferans boyunca sektör liderlerinin yer aldığı paneller, davetli konuşmacıların görüşlerini paylaşacağı özel oturumlar ve seçkin araştırmacıların bildiri ve poster sunumlarının yer aldığı bölümler aracılığıyla mühendislik alanındaki en son yenilik ve teknolojiler hakkında bilgi edinebileceksiniz. ICECES’24 KONFERANS KONULARI Makine Mühendisliği: CAD/CAM ve İmalat Enerji sistemleri Malzeme bilimi ve kompozitler Robotik ve Kontrol Termo-Akışkan bilimleri   Endüstri Mühendisliği: Modelleme ve Simülasyon Üretim Planlama ve Kontrol Lojistik ve Tedarik Zinciri Yönetimi Mühendislikte İstatistik Uygulamaları Stokastik süreçler Optimizasyon Çok[...]
    Haz
    5
    Çar
    2024
    all-day Deneyimsel Nükleer Astrofizik Ul... @ Adana
    Deneyimsel Nükleer Astrofizik Ul... @ Adana
    Haz 5 – Haz 6 all-day
    Deneyimsel Nükleer Astrofizik Uluslararası Konferansı @ Adana | Adana | Adana | Türkiye
      Sizi, 5-6 Haziran 2024 tarihlerinde Adana, Türkiye’de gerçekleşecek olan Deneyimsel Nükleer Astrofizik Uluslararası Konferansı (ICENA-24) konferansına katılmaya davet etmekten büyük heyecan duyuyoruz. Etkinlik, dünya çapındaki önde gelen uzmanları, düşündürücü tartışmaları ve çeşitli ülkelerden katılımcıları bir araya getirecek. 500’den fazla katılımcının beklenmesiyle, konferans, ağ kurma ve profesyonel gelişim için geniş fırsatlar sunacaktır. Konferans, anahtar konuşmalar, sözlü sunumlar, poster oturumları, sempozyumlar ve atölye çalışmaları dahil olmak üzere geniş bir oturum yelpazesine sahip olacaktır. Konuşmacılarımız arasında akademisyenler, öğrenciler, araştırmacılar ve endüstri profesyonelleri bulunmaktadır, bu da dinamik ve etkileşimli bir ortam oluşturur. Katılımcılar, tartışmalara aktif olarak katılma, alanlarında diğerleriyle bağlantı kurma, en son araştırmaları ve keşifleri öğrenme ve süregelen zorluklara çözüm arama fırsatına sahip olacaklar. Ayrıca, konferans, teorik çalışmalar ile pratik uygulamalar arasındaki[...]
    Eyl
    29
    Paz
    2024
    all-day 3. Uluslararası Nükleer Teori Ça... @ Mirage park otel
    3. Uluslararası Nükleer Teori Ça... @ Mirage park otel
    Eyl 29 – Eki 5 all-day
    3. Uluslararası Nükleer Teori Çalıştayı @ Mirage park otel | Antalya | Türkiye
    3. Uluslararası Nükleer Teori Çalıştayı “Göreceli İyon Çarpışmalarında Çekirdek ve Hiperçekirdekler”  29. Eylül (varış günü) ile 5. Ekim (ayrış günü) 2024 (6 gece) tarihleri ​​arasında Antalya, Türkiye’de gerçekleştirilecektir. INTW-2024’ün amacı, nükleer fizik ve ilgili alanlardaki araştırmacılar arasında yeni bilimsel gelişmeler ve fizik sınırlarının damlama hatları hakkında tartışmalar ve işbirlikleri için uluslararası bir forum sağlamaktır. FAIR tesisinde özellikle Nükleer Astrofizik programı ile HADES ve CBM fiziği konularıyla ilgili faaliyetlerin odağında bu sorular yer alıyor. Nükleer fizikteki teorik ve deneysel gelişmeler, çekirdek/hiperçekirdeklerin üretimi, yapısı, bozunması ve oluşumu, laboratuvarlarda ve evrende nükleer parçalanma süreçleri, nükleer astrofizik, nükleer fiziğin uygulamalarına odaklanılacaktır. INTW-2024, Selçuk Üniversitesi, JW Goethe Üniversitesi ve Hesse Helmholtz Araştırma Akademisi FAIR (HFHF) tarafından ortaklaşa düzenleniyor. Goethe Üniversitesi, HFHF ve Selçuk Üniversitesi’nin (124N001) mali[...]
    TWİTTER

    Benzer Yazılar

    • 2024 Dünya Günü: Bilmemiz Gereken Her şey

      Dünya’nın dört bir yanındaki milyonlarca insan, Dünya Günü’nü kutlamak için bir araya geliyor. Dünya Günü, küresel bir etkinlik olup her yıl 22 Nisan’da kutlanır. Aynı zamanda Uluslararası Toprak Ana...
    • Kuantum Bilgisayarları: Geleceğin Teknolojisi

      Teknoloji dünyasında büyük bir devrimin eşiğindeyiz: kuantum bilgisayarları. Geleneksel bilgisayarlarımızın sınırlarını zorlayan bu yeni teknoloji, hesaplama gücü ve problem çözme yetenekleriyle bilim dünyasını heyecanlandırıyor. Peki, kuantum bilgisayarları nedir ve...
    • Niels Bohr

      Niels Bohr Kopenhag, Danimarka'da doğmuş ve eğitimini almıştır. Hayatı boyunca Kopenhag'da yaşamış, çalışmış ve orada vefat etmiştir. Ancak bilim ve tarih üzerindeki etkisi dünya çapındaydı. Profesyonel çalışmaları ve kişisel...
    • Higgs bozonunu öneren fizikçi Peter Higgs, 94 yaşında öldü

      Parçacığın evreni bir arada tutmaya nasıl yardımcı olduğunu gösteren Nobel ödüllü fizikçi, Edinburgh’daki evinde öldü. Higgs bozonu olarak bilinen yeni bir parçacığı öneren Nobel ödüllü fizikçi Peter Higgs hayatını kaybetti. 1964...