Parçacık fiziği (yüksek enerji fiziği olarak da bilinir), maddeyi ve ışınımı oluşturan parçacıkların doğasını araştıran bir fizik dalıdır. Parçacık kelimesi birçok küçük nesneyi andırsa da, parçacık fiziği genellikle gözlemlenebilen, indirgenemez en küçük parçacıkları ve onların davranışlarını anlamak için gerekli temel etkileşimleri araştırır. Şu anki anlayışımıza göre bu temel parçacıklar, onların etkileşimlerini de açıklayan kuantum alanlarının uyarımlarıdırlar. Günümüzde, bu temel parçacıkları ve alanları dinamikleriyle birlikte açıklayan en etkin teori Standart Model olarak adlandırılmaktadır. Bu yüzden günümüz parçacık fiziği genellikle Standart Modeli ve onun olası uzantılarını inceler.
Atomaltı parçacıklar bağımsız olarak ömürleri çok kısa olduğu için normal şartlar altında gözlemlenemezler. Bu amaçla oluşturulan parçacık hızlandırıcı denilen dev düzeneklerde, yüksek elektriksel alan etkisi ile hızlandırılmış parçacıkların manyetik alan etkisi ile odaklanarak çarpıştırılması ile ortaya çıkan farklı parçacıklar incelenebilir hale getirilmeye çalışılır. Bu işlemlerin yapılmasında ve yaratılan çarpışmalarda ortaya çıkan enerji miktarları çok büyük olduğundan parçacık fiziği yüksek enerji fiziği olarak da adlandırılır. Parçacıkları ve etkileşimlerini açıklayan en güncel kurama Standart Model adı verilir.
Temel parçacıklar
Leptonlar ve kuarklar görünen maddeyi oluşturan ve günümüz teknolojisine göre iç yapısında başka parçacıklar barındırmayan temel yapıtaşlarıdır. Fermiyonların, dönüş (spin) kuantum değerleri kesirlidir (½ gibi). Bu parçacıklar dönüş değerleri kesirsiz (0, 1 gibi) olan bozonlar sayesinde birbirleri ile etkileşirler. İki çeşitleri vardır.
Leptonlar
Leptonların en çok bilineni elektrondur. Elektron günümüz teknolojisiyle temel parçacık olarak kabul edilmektedir, yani başka parçacıklardan oluşmayan bir yapısı vardır ve noktasal bir nesne gibi davranır. Leptonların spin'i (dönüş; parçacığın iç açısal momentumu) ½ ve elektrik yükleri (protonun elektrik yükünün katları olarak) -1 veya 0 dır. Yunanca lepton hafif temel parçacık anlamına gelmektedir. Şimdilik (2019'da) bilinen 6 lepton vardır:
- e electron (Elektrik yükü=-1)
- νe elektron-nötrino (Elektrik yükü=0)
- τ tau (Elektrik yükü=-1)
- ντ tau-nötrino (Elektrik yükü=0)
- μ muon (Elektrik yükü=-1)
- νμ muon-nötrino (Elektrik yükü=0)
Kuarklar
Temel parçacıklar içinde adını Murray Gell-Mann ve George Zweig tarafından alan parçacıklar kuarklardır. Kuarklarda spin ½ ve elektrik yükleri 2/3 veya -1/3 olan parçacıklardır. Şimdilik (2007'de) bilinen 6 kuark vardır:
- u up (ap) (üst, elektrik yükü=2/3)
- d down (davn) (alt, elektrik yükü=-1/3)
- c charm (çarm) (çekici, elektrik yük=2/3)
- s strange (streync) (tuhaf, elektrik yükü=-1/3)
- t top (tap) (tavan, elektrik yükü=2/3)
- b bottom (bat`ım] (taban, elektrik yükü=-1/3)
Temel kuvvetler
Doğada şimdilik varlığı bilinen dört temel kuvvet vardır. Bu kuvvetler belirli parçacıkların değiş-tokuşu ile etkilerini gösterirler ve şöyle sınıflandırılabilirler:
- Elektromanyetik Kuvvet: Foton tarafından iletilir. Foton kütlesizdir. Foton, günlük hayatta iç içe yaşadığımız Isı, Işık, Radyo-TV sinyalleri, Mikrodalga sinyalleri, X-ışınları, Gama ışınları ve bunlara benzer enerji yayılımlarını taşımakla yükümlüdür. Elektromanyetik kuvvet yüklü parçacıklar arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olarak iletilir.
- Zayıf Çekirdek Kuvveti: Z adı verilen bozon ile W± adı verilen kütleli ve elektrik yüklü parçacıklar tarafından iletilir. Z ve W bozonlar radyoaktif bozunmalardan sorumludurlar. Zayıf bir kuvvettir ve yüklü parçacıklar arasındaki mesafe ile 'Exp(- MZ * mesafe)/mesafe2)' şeklinde değişir ve yalnız 'mesafe ~ 1/ MZ' civarında etkili olur.
- Güçlü Çekirdek Kuvveti: Gluon (yani 'tutkal' parçacığı) tarafından iletilir. Güçlü kuvvet yüklü parçacıklar arasındaki mesafe ile 'mesafe' şeklinde değişir ve büyük mesafelerde güçlü bir etkileşme verirken, küçük mesafelerde oldukça zayıftır (Hook kuvveti gibi).
- Kütleçekim Kuvveti: Graviton tarafından iletilir. Graviton henüz keşfedilmemiştir. Bu kuvvet hep çekimseldir ve yüklü (kütleli) parçacıklar arasındaki mesafe ile '1/mesafe2' şeklinde değişir.
Hadronlar
Kuarklar ve/veya antikuarklar gluon tarafından tutularak hadronları oluştururlar. Yeğin kuvvet gereğince kuarklar hadronlar içinde hapsolmuş olarak bulunurlar; hiçbir zaman serbest parçacık olarak gözlemlenemezler. 3 kuarktan (veya antikuarktan) oluşan kesir spinli hadronlara baryonlar (bu kelime Yunanca ağır anlamındadır), bir kuark ve bir antikuarktan oluşan spini tam sayı hadronlara ise mezonlar (bu kelime "mezzo" kelimesinden gelir) denir.
Atom çekirdeği
Atom çekirdeği, diğer adıyla nükleon, proton ve nötronlardan meydana gelir. Elektron ve çekirdeğin içindeki nötron ile proton kararlı parçacıklardır. Kuarklar bir araya gelerek nükleonları oluştururlar. Nötron u,d,d kuarklarından, proton ise u,u,d kuarklarından meydana gelir. Elektrik yükleri hesaplandığında nötronun yüksüz (2/3 - 1/3 - 1/3 = 0) ve protonun +1 yüklü (2/3 + 2/3 - 1/3 = 1) olduğu görülür.
Bir atom çekirdeğini oluşturan nükleonlar aradaki mezon alışverişi ile kararlı parçacıklar ortaya çıkar. Bu olay esnasındaki kuvvet güçlü etkileşimdir ve çekirdeği parçalanmadan bir arada tutar. Bu olgu ilk kez Hideki Yukava tarafından ortaya konulmuştur ve bu olayda en çok rol oynayan mezon pi mezondur. Ortalıkta fazla görülmeyen bu parçacıkların ömrü çok kısadır. Yüklü pi mezon sn yaşar.
Bir atom çekirdeği her zaman kararlı değildir. Radyoaktif maddelerin çekirdekleri gibi kararsız atom çekirdeklerinde çekirdek parçalanması olur. Bunun nedeni zayıf etkileşim adlı kuvvettir.
Spin istatistiği
Bu parçacıkların Pauli yasası dahilinde spinleri göz önüne alındığında, ya tam sayılı (0,1,..) veya buçuklu (1/2, 3/2,...) olduğu görülür. Yarı tam sayılı spinli parçacıklar , tam sayılı spine sahip olanlar uyarlar.
Bu nedenle spinler göz önüne alındığında parçacıklar iki kısma ayrılırlar.
- Fermiyonlar (Enrico Fermi'den)
- Bozonlar ('dan)
Fermi istatistiklerine uyan parçacıklar aynı anda aynı kuantum sayılarına sahip olamazlar (elektron gibi).
Bose istatiklerine uyanlar ise aynı anda aynı konumda olabilirler (fotonlar bu grupta oldukları için lazer ışını oluşabilir). Yukarıda bahsi geçen temel Kuvvetlerin etkileşim parçacıkları bozonlardır.
Tüm bahsedilen parçacıkların bir antiparçacığı da mevcuttur; bu parçacıkların tamamı antimadde olarak adlandırılır.
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 fizigi yuksek enerji fizigi olarak da bilinir maddeyi ve isinimi olusturan parcaciklarin dogasini arastiran bir fizik dalidir Parcacik kelimesi bircok kucuk nesneyi andirsa da parcacik fizigi genellikle gozlemlenebilen indirgenemez en kucuk parcaciklari ve onlarin davranislarini anlamak icin gerekli temel etkilesimleri arastirir Su anki anlayisimiza gore bu temel parcaciklar onlarin etkilesimlerini de aciklayan kuantum alanlarinin uyarimlaridirlar Gunumuzde bu temel parcaciklari ve alanlari dinamikleriyle birlikte aciklayan en etkin teori Standart Model olarak adlandirilmaktadir Bu yuzden gunumuz parcacik fizigi genellikle Standart Modeli ve onun olasi uzantilarini inceler Atomalti parcaciklar bagimsiz olarak omurleri cok kisa oldugu icin normal sartlar altinda gozlemlenemezler Bu amacla olusturulan parcacik hizlandirici denilen dev duzeneklerde yuksek elektriksel alan etkisi ile hizlandirilmis parcaciklarin manyetik alan etkisi ile odaklanarak carpistirilmasi ile ortaya cikan farkli parcaciklar incelenebilir hale getirilmeye calisilir Bu islemlerin yapilmasinda ve yaratilan carpismalarda ortaya cikan enerji miktarlari cok buyuk oldugundan parcacik fizigi yuksek enerji fizigi olarak da adlandirilir Parcaciklari ve etkilesimlerini aciklayan en guncel kurama Standart Model adi verilir Temel parcaciklarFizigin standart modelinin parcacik icerigi Leptonlar ve kuarklar gorunen maddeyi olusturan ve gunumuz teknolojisine gore ic yapisinda baska parcaciklar barindirmayan temel yapitaslaridir Fermiyonlarin donus spin kuantum degerleri kesirlidir gibi Bu parcaciklar donus degerleri kesirsiz 0 1 gibi olan bozonlar sayesinde birbirleri ile etkilesirler Iki cesitleri vardir Leptonlar Leptonlarin en cok bilineni elektrondur Elektron gunumuz teknolojisiyle temel parcacik olarak kabul edilmektedir yani baska parcaciklardan olusmayan bir yapisi vardir ve noktasal bir nesne gibi davranir Leptonlarin spin i donus parcacigin ic acisal momentumu ve elektrik yukleri protonun elektrik yukunun katlari olarak 1 veya 0 dir Yunanca lepton hafif temel parcacik anlamina gelmektedir Simdilik 2019 da bilinen 6 lepton vardir e electron Elektrik yuku 1 ne elektron notrino Elektrik yuku 0 dd t tau Elektrik yuku 1 nt tau notrino Elektrik yuku 0 dd m muon Elektrik yuku 1 nm muon notrino Elektrik yuku 0 dd Kuarklar Temel parcaciklar icinde adini Murray Gell Mann ve George Zweig tarafindan alan parcaciklar kuarklardir Kuarklarda spin ve elektrik yukleri 2 3 veya 1 3 olan parcaciklardir Simdilik 2007 de bilinen 6 kuark vardir u up ap ust elektrik yuku 2 3 d down davn alt elektrik yuku 1 3 dd c charm carm cekici elektrik yuk 2 3 s strange streync tuhaf elektrik yuku 1 3 dd t top tap tavan elektrik yuku 2 3 b bottom bat im taban elektrik yuku 1 3 dd Temel kuvvetlerDogada simdilik varligi bilinen dort temel kuvvet vardir Bu kuvvetler belirli parcaciklarin degis tokusu ile etkilerini gosterirler ve soyle siniflandirilabilirler Elektromanyetik Kuvvet Foton tarafindan iletilir Foton kutlesizdir Foton gunluk hayatta ic ice yasadigimiz Isi Isik Radyo TV sinyalleri Mikrodalga sinyalleri X isinlari Gama isinlari ve bunlara benzer enerji yayilimlarini tasimakla yukumludur Elektromanyetik kuvvet yuklu parcaciklar arasindaki mesafenin karesiyle ters orantili olarak iletilir Zayif Cekirdek Kuvveti Z adi verilen bozon ile W adi verilen kutleli ve elektrik yuklu parcaciklar tarafindan iletilir Z ve W bozonlar radyoaktif bozunmalardan sorumludurlar Zayif bir kuvvettir ve yuklu parcaciklar arasindaki mesafe ile Exp MZ mesafe mesafe2 seklinde degisir ve yalniz mesafe 1 MZ civarinda etkili olur Guclu Cekirdek Kuvveti Gluon yani tutkal parcacigi tarafindan iletilir Guclu kuvvet yuklu parcaciklar arasindaki mesafe ile mesafe seklinde degisir ve buyuk mesafelerde guclu bir etkilesme verirken kucuk mesafelerde oldukca zayiftir Hook kuvveti gibi Kutlecekim Kuvveti Graviton tarafindan iletilir Graviton henuz kesfedilmemistir Bu kuvvet hep cekimseldir ve yuklu kutleli parcaciklar arasindaki mesafe ile 1 mesafe2 seklinde degisir HadronlarKuarklar ve veya antikuarklar gluon tarafindan tutularak hadronlari olustururlar Yegin kuvvet geregince kuarklar hadronlar icinde hapsolmus olarak bulunurlar hicbir zaman serbest parcacik olarak gozlemlenemezler 3 kuarktan veya antikuarktan olusan kesir spinli hadronlara baryonlar bu kelime Yunanca agir anlamindadir bir kuark ve bir antikuarktan olusan spini tam sayi hadronlara ise mezonlar bu kelime mezzo kelimesinden gelir denir Atom cekirdegiAtom cekirdegi diger adiyla nukleon proton ve notronlardan meydana gelir Elektron ve cekirdegin icindeki notron ile proton kararli parcaciklardir Kuarklar bir araya gelerek nukleonlari olustururlar Notron u d d kuarklarindan proton ise u u d kuarklarindan meydana gelir Elektrik yukleri hesaplandiginda notronun yuksuz 2 3 1 3 1 3 0 ve protonun 1 yuklu 2 3 2 3 1 3 1 oldugu gorulur Bir atom cekirdegini olusturan nukleonlar aradaki mezon alisverisi ile kararli parcaciklar ortaya cikar Bu olay esnasindaki kuvvet guclu etkilesimdir ve cekirdegi parcalanmadan bir arada tutar Bu olgu ilk kez Hideki Yukava tarafindan ortaya konulmustur ve bu olayda en cok rol oynayan mezon pi mezondur Ortalikta fazla gorulmeyen bu parcaciklarin omru cok kisadir Yuklu pi mezon 10 8 displaystyle 10 8 sn yasar Bir atom cekirdegi her zaman kararli degildir Radyoaktif maddelerin cekirdekleri gibi kararsiz atom cekirdeklerinde cekirdek parcalanmasi olur Bunun nedeni zayif etkilesim adli kuvvettir Spin istatistigiBu parcaciklarin Pauli yasasi dahilinde spinleri goz onune alindiginda ya tam sayili 0 1 veya bucuklu 1 2 3 2 oldugu gorulur Yari tam sayili spinli parcaciklar tam sayili spine sahip olanlar uyarlar Bu nedenle spinler goz onune alindiginda parcaciklar iki kisma ayrilirlar Fermiyonlar Enrico Fermi den Bozonlar dan Fermi istatistiklerine uyan parcaciklar ayni anda ayni kuantum sayilarina sahip olamazlar elektron gibi Bose istatiklerine uyanlar ise ayni anda ayni konumda olabilirler fotonlar bu grupta olduklari icin lazer isini olusabilir Yukarida bahsi gecen temel Kuvvetlerin etkilesim parcaciklari bozonlardir Tum bahsedilen parcaciklarin bir antiparcacigi da mevcuttur bu parcaciklarin tamami antimadde olarak adlandirilir