Parçacık fiziğinde, bozonlar Bose-Einstein yoğunlaşmasına uyan parçacıklardır; Satyendra Nath Bose ve Einstein'a atfen isimlendirilmişlerdir. Fermi-Dirac istatistiklerine uyan fermiyonların tersine, farklı bozonlar aynı kuantum konumunu işgal eder. Böylece, aynı enerjiye sahip bozonlar uzayda aynı mekânı işgal edebilirler. Bu nedenle her ne kadar parçacık fiziğinde her iki kavram arasındaki ayrım kesin belirgin değilse de, fermiyonlar genelde madde ile bileşikken, bozonlar sıklıkla parçacıklardır.
Bozonlar ya fotonlar gibi elementer ya da mezonlar gibi karşıt olabilirler. Buçuklu tam sayılı spinlere sahip olan fermiyonların aksine; tüm gözlenen bozonlar tam sayılı spinlere sahiptir.
Spin-istatistik teoremine göre; herhangi bir mantıklı , buçuklu-tamsayılı parçacıkları olan spinler fermiyonken, tam sayılı spinlere sahip olan parçacıklar bozondurlar.
Çoğu bozonlar olmakla birlikte, Standart Model içinde beş temel bozon vardır:
- Dört ayar bozonu (γ • g • W± • Z);
- Higgs bozonu (H0).
- Graviton (G)
Ayar bozonlarının aksine, Graviton henüz deneysel olarak gözlemlenmemiştir. Süperakışkanlık ve diğer Bose-Einstein yoğunlaşmaları uygulamalarında bileşik bozonlar önemlidir.
Tanım ve temel özellikler
Tanım olarak, bozonlar Bose-Einstein istatistikleri'ne uyan parçacıklardır; iki bozon yer değiştirdiğinde dalga denklemi değişmez. Fermiyonlar ise Fermi-Dirac istatistikleri ve Pauli dışlama prensibine uyar: iki fermiyon aynı kuantum durumuna sahip olamaz, sonuç olarak fermiyonun bu özelliğinden dolayı maddenin "katılığı" ya da "direngenliği" gözlenir. Fermiyonlar maddenin yapı taşı olarak bilinirken, bozonlar etkileşimin yapı taşıkuvvet taşıyıcı) veya radyasyonu meydana getiren olarak bilinirler. Bozonların , uyan .
Bose-Einstein yoğunlaşması, laser, maser ve süperakışkan helyum-4ün özellikleri bozon istatistiğinden kaynaklanır. Başka bir sonucu da foton gazının termal dengedeki tayfı olan Planck tayfıdır. Örneklerden biri kara cisim ışıması, bir başka örnek ise bugün olarak gözlenen Evren'in erken opak dönemimdeki termal ışımasıdır. Temel parçacıklar arasındaki etkileşime denir. Zahirî bozonların gerçek parçacıklarla temel etkileşimleri bilinen tüm kuvvetleri meydana getirir.
Bilinen tüm temel ve bileşik parçacıklar spinlerine bağlı olarak fermiyon ya da bozondur: yarım tam sayı spinli parçacıklar fermiyon, tam sayı spinli parçacıklar bozondur. Göreceli olmayana kuantum mekaniğini çerçevesinde bu tamamen deneysel bir gözlemdir. Ancak , yarım tam sayı spinli parçacıkların bozon olamayacağını ve tam sayı spinli parçacıkların da fermiyon olamayacağını göstermiştir.
Büyük sistemlerde bozonik ve fermiyonik istatiklerin arasındaki fark, sadece yüksek yoğunluklarda (dalga denklerlerinin çakışma durumunda) ortaya çıkar. Düşük yoğunluklarda her iki istatistiklik de klasik mekanik tarafından tanımlanan ile açıklanabilir.
Temel bozonlar
Gözlenen tüm temel parçacıklar fermiyon ya da bozondur. Gözlenen temel bozonlar ayar bozonları: fotonlar, gluonlar ile W ve Z bozonlarıdır.
- Fotonlar elektromanyetik alannın taşıyıcısıdır.
- Gluonlar güçlü çekirdek kuvvetinin altında yatan kuvvet taşıyıcılardır.
- W ve Z bozonları zayıf çekirdek kuvvetinin ortamını meydana getirir.
Bunlara ek olarak standart model sonucu diğer parçacıkların kütleye sahip olmalarını sağlayan olduğunu iddia eder.
Son olarak, kuantum yerçekimine birçok yaklaşım yerçekimi kuvvetinin taşıyıcısı olan iki spinli graviton olduğunu iddia eder.
Bileşik bozonlar
(atomlar, çekirdekler ve hadronlar gibi) yapı taşlarına bağlı olarak bozon ya da fermiyon olabilirler. Daha net olarak spin ve istatistiksel ilişkilerden dolayı çift sayıda fermiyon içeren parçacıklar tam sayı spine sahip olacağından bozondurlar.
Örneğin;
- Fermiyonik bir tane kuark ve bir tane karşı kuark içeren mezon bozondur.
- Karbon-12nin çekirdeği altı proton ve altı nötron (hepsi fermiyondur)) içerdiğinden bozondur.
- Helyum-4 atomu iki proton, iki elektron ve iki nötron içerir ve bu sebepten bozondur.
Potansiyellerle bağlanan temel parçacıklardan meydana gelen bileşik parçacıklardaki bozon sayısının parçacığın bozon ya da fermiyon olması üzerine bir etkisi yoktur.
Birleşik parçacıkların (ya da sistemin) fermiyonik ya da bozonik özelliği büyük uzaklıklarda (sistemle kıyaslandığında) gözlenir. Boyutsal yapısının önemli olduğu yakınlıkta, bileşik parçacık (ya da sietem) bileşenlerine göre davranış özelliği gösterir. Örneğin iki tane Helyum-4 atomu eğer helyum atomunun kendi iç yapısıyla (~10−10m) kıyaslanırsa, Helyum-4'ün bozonik özelliklerine rağmen uzayda aynı yerde bulunamazlar. Bu sebepten sıvı helyumun, normal sıvı maddelerle kıyasla sonlu bir yoğunluğu vardır.
Diğer bozonlar
Graviton standart modelde olmasa da oldukça kabul edilebilir teorik bir Ayar Bozonudur. Ancak gravitonun doğası gereği fiziksel olarak algılanması (ölçülmesi) mümkün değildir.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- Sakurai, J. J. (1994). Modern Quantum Mechanics (Revised Edition), pp. 361–363. Addison-Wesley Publishing Company, .
- Srednicki, Mark (2007). Quantum Field Theory25 Temmuz 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., Cambridge University Press, .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Parcacik fiziginde bozonlar Bose Einstein yogunlasmasina uyan parcaciklardir Satyendra Nath Bose ve Einstein a atfen isimlendirilmislerdir Fermi Dirac istatistiklerine uyan fermiyonlarin tersine farkli bozonlar ayni kuantum konumunu isgal eder Boylece ayni enerjiye sahip bozonlar uzayda ayni mekani isgal edebilirler Bu nedenle her ne kadar parcacik fiziginde her iki kavram arasindaki ayrim kesin belirgin degilse de fermiyonlar genelde madde ile bilesikken bozonlar siklikla parcaciklardir Bozonlar ya fotonlar gibi elementer ya da mezonlar gibi karsit olabilirler Bucuklu tam sayili spinlere sahip olan fermiyonlarin aksine tum gozlenen bozonlar tam sayili spinlere sahiptir Spin istatistik teoremine gore herhangi bir mantikli bucuklu tamsayili parcaciklari olan spinler fermiyonken tam sayili spinlere sahip olan parcaciklar bozondurlar Cogu bozonlar olmakla birlikte Standart Model icinde bes temel bozon vardir Dort ayar bozonu g g W Z Higgs bozonu H0 Graviton G Ayar bozonlarinin aksine Graviton henuz deneysel olarak gozlemlenmemistir Superakiskanlik ve diger Bose Einstein yogunlasmalari uygulamalarinda bilesik bozonlar onemlidir Tanim ve temel ozelliklerIki bozon bulunduran bir boyutlu bir sistemin dalga denklemi Sonsuz kuyu potensiyelinin n 1 ve n 3 enerji durumlarini icerir Tanim olarak bozonlar Bose Einstein istatistikleri ne uyan parcaciklardir iki bozon yer degistirdiginde dalga denklemi degismez Fermiyonlar ise Fermi Dirac istatistikleri ve Pauli dislama prensibine uyar iki fermiyon ayni kuantum durumuna sahip olamaz sonuc olarak fermiyonun bu ozelliginden dolayi maddenin katiligi ya da direngenligi gozlenir Fermiyonlar maddenin yapi tasi olarak bilinirken bozonlar etkilesimin yapi tasikuvvet tasiyici veya radyasyonu meydana getiren olarak bilinirler Bozonlarin uyan Bose Einstein yogunlasmasi laser maser ve superakiskan helyum 4un ozellikleri bozon istatistiginden kaynaklanir Baska bir sonucu da foton gazinin termal dengedeki tayfi olan Planck tayfidir Orneklerden biri kara cisim isimasi bir baska ornek ise bugun olarak gozlenen Evren in erken opak donemimdeki termal isimasidir Temel parcaciklar arasindaki etkilesime denir Zahiri bozonlarin gercek parcaciklarla temel etkilesimleri bilinen tum kuvvetleri meydana getirir Bilinen tum temel ve bilesik parcaciklar spinlerine bagli olarak fermiyon ya da bozondur yarim tam sayi spinli parcaciklar fermiyon tam sayi spinli parcaciklar bozondur Goreceli olmayana kuantum mekanigini cercevesinde bu tamamen deneysel bir gozlemdir Ancak yarim tam sayi spinli parcaciklarin bozon olamayacagini ve tam sayi spinli parcaciklarin da fermiyon olamayacagini gostermistir Buyuk sistemlerde bozonik ve fermiyonik istatiklerin arasindaki fark sadece yuksek yogunluklarda dalga denklerlerinin cakisma durumunda ortaya cikar Dusuk yogunluklarda her iki istatistiklik de klasik mekanik tarafindan tanimlanan ile aciklanabilir Temel bozonlarGozlenen tum temel parcaciklar fermiyon ya da bozondur Gozlenen temel bozonlar ayar bozonlari fotonlar gluonlar ile W ve Z bozonlaridir Fotonlar elektromanyetik alannin tasiyicisidir Gluonlar guclu cekirdek kuvvetinin altinda yatan kuvvet tasiyicilardir W ve Z bozonlari zayif cekirdek kuvvetinin ortamini meydana getirir Bunlara ek olarak standart model sonucu diger parcaciklarin kutleye sahip olmalarini saglayan oldugunu iddia eder Son olarak kuantum yercekimine bircok yaklasim yercekimi kuvvetinin tasiyicisi olan iki spinli graviton oldugunu iddia eder Bilesik bozonlar atomlar cekirdekler ve hadronlar gibi yapi taslarina bagli olarak bozon ya da fermiyon olabilirler Daha net olarak spin ve istatistiksel iliskilerden dolayi cift sayida fermiyon iceren parcaciklar tam sayi spine sahip olacagindan bozondurlar Ornegin Fermiyonik bir tane kuark ve bir tane karsi kuark iceren mezon bozondur Karbon 12nin cekirdegi alti proton ve alti notron hepsi fermiyondur icerdiginden bozondur Helyum 4 atomu iki proton iki elektron ve iki notron icerir ve bu sebepten bozondur Potansiyellerle baglanan temel parcaciklardan meydana gelen bilesik parcaciklardaki bozon sayisinin parcacigin bozon ya da fermiyon olmasi uzerine bir etkisi yoktur Birlesik parcaciklarin ya da sistemin fermiyonik ya da bozonik ozelligi buyuk uzakliklarda sistemle kiyaslandiginda gozlenir Boyutsal yapisinin onemli oldugu yakinlikta bilesik parcacik ya da sietem bilesenlerine gore davranis ozelligi gosterir Ornegin iki tane Helyum 4 atomu eger helyum atomunun kendi ic yapisiyla 10 10m kiyaslanirsa Helyum 4 un bozonik ozelliklerine ragmen uzayda ayni yerde bulunamazlar Bu sebepten sivi helyumun normal sivi maddelerle kiyasla sonlu bir yogunlugu vardir Diger bozonlarGraviton standart modelde olmasa da oldukca kabul edilebilir teorik bir Ayar Bozonudur Ancak gravitonun dogasi geregi fiziksel olarak algilanmasi olculmesi mumkun degildir Ayrica bakinizAnyon SuperakiskanKaynakcaSakurai J J 1994 Modern Quantum Mechanics Revised Edition pp 361 363 Addison Wesley Publishing Company ISBN 0 201 53929 2 Srednicki Mark 2007 Quantum Field Theory25 Temmuz 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde Cambridge University Press ISBN 978 0 521 86449 7