Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Üst kuark, parçacık fiziğinde Standart Model'de tanımlanan bir parçacık. +2/3 elektrik yüküne sahip üçüncü kuşak kuarktır. 171,2 GeV/c2 kütleye sahip temel parçacık.
| Üst Kuark | |
|---|---|
| İçerik | Temel Parçacık |
| Ailesi | Fermiyon |
| Grubu | Kuark |
| Kuşak | Üçüncü Kuşak |
| Kütle | 171,2 GeV/c2 |
| Elektrik Yükü | +2/3 |
Aynı zamanda t-kuark ve doğruluk kuarkı olarak da adlandırılan ve sembolü t olan temel parçacıktır. Diğer tüm kuarklar gibi üst kuark da 1/2 dönmeye sahip bir fermiondur. Bu parçacık dört temel kuvvet olan gravitasyonal kuvvet, elektromanyetik kuvvet, güçlü etkileşimler ve zayıf etkileşimlerin hepsini tecrübe eder. Elektrik yükü artı 2/3 elektrondur. Kütlesi 173.34 +/- 0.27(istatistiksel hata) +/- 0.71 (sistemsel hata). Bu kütle yaklaşık olarak tungsten atomuyla aynıdır. Üst kuarkın anti parçacığı üst antikuarktır bu iki parçacığın özellikleri büyüklük olarak aynı ancak yön olarak zıttır.
Üst kuark daha ziyade güçlü etkileşimle etkileşir, ancak aynı zamanda zayıf olarak da bozunabilir. Eğer W-bosonu aracılığıyla zayıf bir etkileşim yaparsa sonuç olarak bir alt kuark ya da bir tuhaf kuark meydana getirir. Hatta çok nadir etkileşimlerde ortaya aşağı kuarkı da çıkartabilir. Standart model ömrünü 5 çarpı 10 üzeri -25 saniye olarak ölçer. Bu güçlü etkileşimin zaman kavramından yaklaşık yirmi mertebesinde daha farklıdır dolayısıyla da hadronları oluşturmaz. Bu sayede üst kuark fizikçilere tek bir kuarkı gözlemleme imkânı sunar ( diğer tüm kuarklar hadronize denen bir olayla hadronlara dönüşür). Kütlesinin çok ağır olmasından ötürü üst kuark Higgs bosonunun kütlesinin tahmin edilmesinde sıkça kullanılmıştır. Bu tahmin methodlarından bir kısmında Standart Modele bir takım değişiklikler yapılmaktadır. Bu kadar geniş bir alanda çalışılmasından ötürü farklı teorilerilerin ayrılmasında kullanılır.
Varlığı 1973te Makoto Kobayashi ve Toshihide Maskawa tarafından alt kuarkla birlikte CPnin ihlal edildiği durumları açıklamak adına ortaya atıldı. Ve 1995 yılında Fermilabdaki CDF ve DQ deneyleri sayesinde ispatlandı böylece Kobayashi ve Maskawa 2008 yılında alt ve üst kuarkları ortaya sürdükleri için Nobel ödülüne layık görüldüler. Bu iki kuark kuarkların üçüncü jenerasyonlarıydı.
Tarihi
1973 yılında Makoto Kobayashi ve , kaon parçalanmasında görülen CP ihlalini açıklamak amacıyla 3. Nesil kuark varlığını öngördüler. Üst ve alt isimleri ilk olarak 1975 yılında Haim Harari tarafından ---Üst kuark önceden gerçek kuark olarak da adlandırılmakta idi, fakat zamanla üst kuark en yaygın kullanılan isim oldu.
Kobayashi ve Maskawa’nın önerisi genel olarak Sheldon Glashow, Yannis İliopulos ve Luciano Maiani (daha sonraları görülmeyen tılsım kuarkını öngördüler) tarafından öne sürülen GIM mekanizmasına dayanmakta idi. Kasım 1974'te Brookhaven Ulusal Laboratuvarı ve Stanford Lineer Hızlandırıcı Merkezinden takımlar Jpsi’ın keşfedildiğini hemen hemen aynı zamanda açıkladılar. Hemen sonrasında ise charm kuark ve anti kuarkının bağlanma durumu olduğu anlaşıldı. Bu buluş, GIM mekanizmasının standart modelin bir parçası olmasını sağlamıştır. GIM mekanizmasının kabulü ile, Kobayashi ve Maskawa’nın öngörüsü de değer kazanmış oldu. Bu buluş, Lewis Perl’ün takımı SLAC tarafından 1974 ve 1978 yılları arasında tau’nun keşfedilmesi ile daha da önem kazandı. 3. Nesil leptonlar lepton ve kuark arasında GIM mekanizmasının yeni bir simetrisi ile ortaya çıktı
Özellikleri
En son tevatron enerjisi olan 1.96 TeV de üst kuark ve üst antikuark ikilisi 7 picobarnlık bir alanla ölçüldü. Standart modelde beklenen ise 6.7 ve 7.5 picobarn arasındaydı yani ölçümler beklentiyle uyuştu. Üst kuark bozunumundan çıkan W-bosonları üst kuark polarizasyonu taşırlar. Standart modeldeki üst kuark beklendiği üzere 1/2 dönme ve 2/3 elektriksel yük taşıyordu. Üst kuarkın etkileşiminin ilk ölçümü yaklaşık yüzde 90 doğrulukla 2/3 olarak gözlemlendi.
Üretimi
Üst kuarklar çok büyük kütlelere sahip oldukları için üretilmeleri için çok miktarda enerjiye ihtiyaç vardır. Bu miktardaki yüksek enerjilere ulaşmak için yüksek enerjili çarpışmalar gerekmektedir. Bu olaylar doğal olarak dünyanın üst atmosferinde kozmik ışımalar olarak gerçekleşmektedir. ya da bu olayları gerçekleştirmek için parçacık hızlandırıcılara ihtiyaç vardır. 2011 yılında Tevatron operasyonları inceledikten sonra CERNdeki Büyük Hadron Çarpıştırıcı (LHC) bu enerjileri oluşturabilecek tek makine oldu. Cernün enerji seviyesi kütle merkezinde ölçüldüğünde 7 TeVdi ve bu enerji üst kuarkları üretmek için yeterli bir miktardı.
Üst kuarkın üretilebileceği çok sayıda etkileşim vardı. Bunlardan olasılığı en yüksek olan üst ve üst antikuarkın bir arada güçlü etkileşimle birlikte çıkmasıydı. Bu etkileşim Tevatronda en çok çıkan etkileşimdi. Çarpışmada çok enerjik bir gluon ortaya çıkmakta bu enerjik gluon ise üst ve üst antikuarka dağılmaktadır. Bu etkileşim aynı zamanda 1995te üst kuarkın ilk kez bulunduğu etkileşimdi. Üst ve üst anti-kuarkların oluşumunu enerjik birer foton ya da Z bozonu ile yapmak da mümkün. Ancak bu etkileşimler çok nadir ve diğer deney verileriyle çok benzerlik taşımakta.
Tamamen farklı bir üretim kanalı ise üst kuarkın tek başına zayıf etkileşimle meydana çıktığı etkileşimdir. Bu kanal iki şekilde meydana gelebilir : Ya W-bozonunun bir üst kuark ile bir alt antikuarka dağılımıyla yahut, bir alt kuarkın W-bosonuyla etkileşime geçerek üst kuarkı oluşturmasıdır. Bu olayın ilk kanıtları DQ deneyi tarafından 2006 yılında yayımlandı. Mart 2009 da ise CDF ve DQ deneyleri ikiz bir yayım ile bu etkileşimleri detaylı bir şekilde açıkladı. Bu etkileşimlerin en önemli yanı ise bu etkileşimlerin oluşum olasılıklarının CKM matrisin Vtb adındaki bir bileşeniyle doğrudan orantılı olmasıdır.
Bozunum
Çok yüksek bir kütleye sahip olduğu için üst kuark çok az yaşar ve hemen başka parçacıklara bozunur. Diğer kuarkların aksine üst kuarklar başka hadronlar üretemediklerinden bizlere yalnız bir kuarkı inceleme olanı sağlar. Üst kuarkın tek bozunma olasılı zayıf etkileşimle bir W-bozonu ve bir alt kuark grubu elemanı oluşturmasıdır.
W-bozonuyla birlikte alt kuark yahut başka bir kuarkın çıkış oranını ölçmek mümkündür. Bu oranın en güzel ölçümü ise bize 0.91 sayısını verir. Bu sayı standart modeldeki Vtb elemanına eşit olduğu için CKM matrisinin kendine özgü olduğunu kanıtlamıştır.
Standart model ayrıca egzotik bozunumlara da izin vermektir. Ancak sadece tek daireyi etkileşimler gerçekleşebilir. Üst kuarkın bir Z-bozonu ya da foton atarak bir üst-grup kuarkı oluşturması da mümkün. Bu tarzdaki etkileşim arayışı Standart Modelde günümüze kadar bir sonuç göstermedi.
Kütlesi ve Higgs bozonuyla etkileşimi
Standart Model fermionların kütlelerini Higgs mekanizmasıyla açıklamakta. Higgs bozonunun ise üst kuark için bir sağdan birde soldan Yukawa etkileşim sabiti var. Zayıf elektriksel simetrinin kırılmasından sonra, soldan ve sağdan olan bileşenler karışarak bir kütle terimi oluşturmakta.
Yukawa etkileşimleri
Standart modeldeki bütün lepton ve kuarkların Yukawa etkileşim sabiti üst kuarkın Yukawa sabitinden daha küçük. Fermionların kütlesindeki bu hiyerarşiyi anlamak teorik fizik için hala sorgulanabilir bir soru. Yukawa etkileşimleri sabit değil ve ölçülen enerji seviyelerine göre farklılıklar göstermektedir. Yukawa etkileşiminin dinamikleri bu grubun renormalizasyonun da belli olmakta.
Parçacık fiziğindeki bir başka görüş açısı ise üst kuarkın Yukawa etkileşiminin büyüklüğünün renormalizasyondan bulunduğunu ve kuasi-kızılötesi sabit nokta sayesinde ölçüldüğüdür.
Büyük birleşim teorisine göre Yukawanın etkileşim sabitleri yukara, aşağı, çekici, tuhaf ve alt kuarkların yüksek enerji sevilerinde çok düşük olması gerekmekte. Daha düşük enerji seviyelerinde bu değerleri yükselmekte ve bu sayede kuarkların kütleleri Higgs bozonuyla birlikte bulunmakta. Aradaki küçük yükselme ise kuantum chromo dinamiğinden kaynaklanmakta. Yukawa etkileşiminin düzeltmesi küçük kütleli kuarklar için çok küçük.
Ancak eğer bir kuarkın Yukawa etkileşimi yüksek enerjilerde yüksekse Yukawadan gelen düzeltmeleri QCD düzeltmeleriyle sadeleşecektir. Bu genel olarak kızıl ötesi sabit nokta olarak bilinmektedir. Etkileşim sabitinin değeri başlangıçta ne olursa olsun, eğer yeterince büyükse bu sabit noktaya gelecektir. Sonrasında ise kuarkın kütlesi tahmin edilir.
Üst kuarkın Yukawa etkileşim sabiti Standart Modelin kızılötesi sabit noktasına çok yakın. Renormalizasyon üst kuarkın kütlesini 230 GeVde öngörmektedir tabii ki bu eğer bir Higgs bozonu mevcutsa.
En küçük seviyedeki Standart Modelin süper simetrik açılımı iki tane Higgsi öngörür eğer böyle hesaplanırsa üst kuarkın kütlesi biraz daha düşük seviyelerde 170-200 GeV arasında öngörülmektedir. Bu öngörüdeki kararsızlık alt kuarkın Yukawa etkileşim sabitinin de minimal süper simetri açılımında yükselebileceğini söylemekte. Bazı teorici fizikçiler ise bu bilginin minimal süper simetrik etkileşimi kanıtladığına inanmaktadır.
Quasi-kızılötesi sabit nokta üst kuarkın yoğunluğu için bir temel oluşturdu. Ve zayıf elektriksel simetrinin kırılması ile Higgs bozonunun kısa mesafelerde kompozit yapıda olmasından ötürü bir üst kuark ve üst antikuarktan oluştuğu düşünülmektedir.
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
Ust kuark parcacik fiziginde Standart Model de tanimlanan bir parcacik 2 3 elektrik yukune sahip ucuncu kusak kuarktir 171 2 GeV c2 kutleye sahip temel parcacik Ust KuarkIcerik Temel ParcacikAilesi FermiyonGrubu KuarkKusak Ucuncu KusakKutle 171 2 GeV c2Elektrik Yuku 2 3 Ayni zamanda t kuark ve dogruluk kuarki olarak da adlandirilan ve sembolu t olan temel parcaciktir Diger tum kuarklar gibi ust kuark da 1 2 donmeye sahip bir fermiondur Bu parcacik dort temel kuvvet olan gravitasyonal kuvvet elektromanyetik kuvvet guclu etkilesimler ve zayif etkilesimlerin hepsini tecrube eder Elektrik yuku arti 2 3 elektrondur Kutlesi 173 34 0 27 istatistiksel hata 0 71 sistemsel hata Bu kutle yaklasik olarak tungsten atomuyla aynidir Ust kuarkin anti parcacigi ust antikuarktir bu iki parcacigin ozellikleri buyukluk olarak ayni ancak yon olarak zittir Ust kuark daha ziyade guclu etkilesimle etkilesir ancak ayni zamanda zayif olarak da bozunabilir Eger W bosonu araciligiyla zayif bir etkilesim yaparsa sonuc olarak bir alt kuark ya da bir tuhaf kuark meydana getirir Hatta cok nadir etkilesimlerde ortaya asagi kuarki da cikartabilir Standart model omrunu 5 carpi 10 uzeri 25 saniye olarak olcer Bu guclu etkilesimin zaman kavramindan yaklasik yirmi mertebesinde daha farklidir dolayisiyla da hadronlari olusturmaz Bu sayede ust kuark fizikcilere tek bir kuarki gozlemleme imkani sunar diger tum kuarklar hadronize denen bir olayla hadronlara donusur Kutlesinin cok agir olmasindan oturu ust kuark Higgs bosonunun kutlesinin tahmin edilmesinde sikca kullanilmistir Bu tahmin methodlarindan bir kisminda Standart Modele bir takim degisiklikler yapilmaktadir Bu kadar genis bir alanda calisilmasindan oturu farkli teorilerilerin ayrilmasinda kullanilir Varligi 1973te Makoto Kobayashi ve Toshihide Maskawa tarafindan alt kuarkla birlikte CPnin ihlal edildigi durumlari aciklamak adina ortaya atildi Ve 1995 yilinda Fermilabdaki CDF ve DQ deneyleri sayesinde ispatlandi boylece Kobayashi ve Maskawa 2008 yilinda alt ve ust kuarklari ortaya surdukleri icin Nobel odulune layik gorulduler Bu iki kuark kuarklarin ucuncu jenerasyonlariydi Tarihi1973 yilinda Makoto Kobayashi ve kaon parcalanmasinda gorulen CP ihlalini aciklamak amaciyla 3 Nesil kuark varligini ongorduler Ust ve alt isimleri ilk olarak 1975 yilinda Haim Harari tarafindan Ust kuark onceden gercek kuark olarak da adlandirilmakta idi fakat zamanla ust kuark en yaygin kullanilan isim oldu Kobayashi ve Maskawa nin onerisi genel olarak Sheldon Glashow Yannis Iliopulos ve Luciano Maiani daha sonralari gorulmeyen tilsim kuarkini ongorduler tarafindan one surulen GIM mekanizmasina dayanmakta idi Kasim 1974 te Brookhaven Ulusal Laboratuvari ve Stanford Lineer Hizlandirici Merkezinden takimlar Jpsi in kesfedildigini hemen hemen ayni zamanda acikladilar Hemen sonrasinda ise charm kuark ve anti kuarkinin baglanma durumu oldugu anlasildi Bu bulus GIM mekanizmasinin standart modelin bir parcasi olmasini saglamistir GIM mekanizmasinin kabulu ile Kobayashi ve Maskawa nin ongorusu de deger kazanmis oldu Bu bulus Lewis Perl un takimi SLAC tarafindan 1974 ve 1978 yillari arasinda tau nun kesfedilmesi ile daha da onem kazandi 3 Nesil leptonlar lepton ve kuark arasinda GIM mekanizmasinin yeni bir simetrisi ile ortaya ciktiOzellikleriEn son tevatron enerjisi olan 1 96 TeV de ust kuark ve ust antikuark ikilisi 7 picobarnlik bir alanla olculdu Standart modelde beklenen ise 6 7 ve 7 5 picobarn arasindaydi yani olcumler beklentiyle uyustu Ust kuark bozunumundan cikan W bosonlari ust kuark polarizasyonu tasirlar Standart modeldeki ust kuark beklendigi uzere 1 2 donme ve 2 3 elektriksel yuk tasiyordu Ust kuarkin etkilesiminin ilk olcumu yaklasik yuzde 90 dogrulukla 2 3 olarak gozlemlendi UretimiUst kuarklar cok buyuk kutlelere sahip olduklari icin uretilmeleri icin cok miktarda enerjiye ihtiyac vardir Bu miktardaki yuksek enerjilere ulasmak icin yuksek enerjili carpismalar gerekmektedir Bu olaylar dogal olarak dunyanin ust atmosferinde kozmik isimalar olarak gerceklesmektedir ya da bu olaylari gerceklestirmek icin parcacik hizlandiricilara ihtiyac vardir 2011 yilinda Tevatron operasyonlari inceledikten sonra CERNdeki Buyuk Hadron Carpistirici LHC bu enerjileri olusturabilecek tek makine oldu Cernun enerji seviyesi kutle merkezinde olculdugunde 7 TeVdi ve bu enerji ust kuarklari uretmek icin yeterli bir miktardi Ust kuarkin uretilebilecegi cok sayida etkilesim vardi Bunlardan olasiligi en yuksek olan ust ve ust antikuarkin bir arada guclu etkilesimle birlikte cikmasiydi Bu etkilesim Tevatronda en cok cikan etkilesimdi Carpismada cok enerjik bir gluon ortaya cikmakta bu enerjik gluon ise ust ve ust antikuarka dagilmaktadir Bu etkilesim ayni zamanda 1995te ust kuarkin ilk kez bulundugu etkilesimdi Ust ve ust anti kuarklarin olusumunu enerjik birer foton ya da Z bozonu ile yapmak da mumkun Ancak bu etkilesimler cok nadir ve diger deney verileriyle cok benzerlik tasimakta Tamamen farkli bir uretim kanali ise ust kuarkin tek basina zayif etkilesimle meydana ciktigi etkilesimdir Bu kanal iki sekilde meydana gelebilir Ya W bozonunun bir ust kuark ile bir alt antikuarka dagilimiyla yahut bir alt kuarkin W bosonuyla etkilesime gecerek ust kuarki olusturmasidir Bu olayin ilk kanitlari DQ deneyi tarafindan 2006 yilinda yayimlandi Mart 2009 da ise CDF ve DQ deneyleri ikiz bir yayim ile bu etkilesimleri detayli bir sekilde acikladi Bu etkilesimlerin en onemli yani ise bu etkilesimlerin olusum olasiliklarinin CKM matrisin Vtb adindaki bir bileseniyle dogrudan orantili olmasidir BozunumCok yuksek bir kutleye sahip oldugu icin ust kuark cok az yasar ve hemen baska parcaciklara bozunur Diger kuarklarin aksine ust kuarklar baska hadronlar uretemediklerinden bizlere yalniz bir kuarki inceleme olani saglar Ust kuarkin tek bozunma olasili zayif etkilesimle bir W bozonu ve bir alt kuark grubu elemani olusturmasidir W bozonuyla birlikte alt kuark yahut baska bir kuarkin cikis oranini olcmek mumkundur Bu oranin en guzel olcumu ise bize 0 91 sayisini verir Bu sayi standart modeldeki Vtb elemanina esit oldugu icin CKM matrisinin kendine ozgu oldugunu kanitlamistir Standart model ayrica egzotik bozunumlara da izin vermektir Ancak sadece tek daireyi etkilesimler gerceklesebilir Ust kuarkin bir Z bozonu ya da foton atarak bir ust grup kuarki olusturmasi da mumkun Bu tarzdaki etkilesim arayisi Standart Modelde gunumuze kadar bir sonuc gostermedi Kutlesi ve Higgs bozonuyla etkilesimiStandart Model fermionlarin kutlelerini Higgs mekanizmasiyla aciklamakta Higgs bozonunun ise ust kuark icin bir sagdan birde soldan Yukawa etkilesim sabiti var Zayif elektriksel simetrinin kirilmasindan sonra soldan ve sagdan olan bilesenler karisarak bir kutle terimi olusturmakta Yukawa etkilesimleri Standart modeldeki butun lepton ve kuarklarin Yukawa etkilesim sabiti ust kuarkin Yukawa sabitinden daha kucuk Fermionlarin kutlesindeki bu hiyerarsiyi anlamak teorik fizik icin hala sorgulanabilir bir soru Yukawa etkilesimleri sabit degil ve olculen enerji seviyelerine gore farkliliklar gostermektedir Yukawa etkilesiminin dinamikleri bu grubun renormalizasyonun da belli olmakta Parcacik fizigindeki bir baska gorus acisi ise ust kuarkin Yukawa etkilesiminin buyuklugunun renormalizasyondan bulundugunu ve kuasi kizilotesi sabit nokta sayesinde olculdugudur Buyuk birlesim teorisine gore Yukawanin etkilesim sabitleri yukara asagi cekici tuhaf ve alt kuarklarin yuksek enerji sevilerinde cok dusuk olmasi gerekmekte Daha dusuk enerji seviyelerinde bu degerleri yukselmekte ve bu sayede kuarklarin kutleleri Higgs bozonuyla birlikte bulunmakta Aradaki kucuk yukselme ise kuantum chromo dinamiginden kaynaklanmakta Yukawa etkilesiminin duzeltmesi kucuk kutleli kuarklar icin cok kucuk Ancak eger bir kuarkin Yukawa etkilesimi yuksek enerjilerde yuksekse Yukawadan gelen duzeltmeleri QCD duzeltmeleriyle sadelesecektir Bu genel olarak kizil otesi sabit nokta olarak bilinmektedir Etkilesim sabitinin degeri baslangicta ne olursa olsun eger yeterince buyukse bu sabit noktaya gelecektir Sonrasinda ise kuarkin kutlesi tahmin edilir Ust kuarkin Yukawa etkilesim sabiti Standart Modelin kizilotesi sabit noktasina cok yakin Renormalizasyon ust kuarkin kutlesini 230 GeVde ongormektedir tabii ki bu eger bir Higgs bozonu mevcutsa En kucuk seviyedeki Standart Modelin super simetrik acilimi iki tane Higgsi ongorur eger boyle hesaplanirsa ust kuarkin kutlesi biraz daha dusuk seviyelerde 170 200 GeV arasinda ongorulmektedir Bu ongorudeki kararsizlik alt kuarkin Yukawa etkilesim sabitinin de minimal super simetri aciliminda yukselebilecegini soylemekte Bazi teorici fizikciler ise bu bilginin minimal super simetrik etkilesimi kanitladigina inanmaktadir Quasi kizilotesi sabit nokta ust kuarkin yogunlugu icin bir temel olusturdu Ve zayif elektriksel simetrinin kirilmasi ile Higgs bozonunun kisa mesafelerde kompozit yapida olmasindan oturu bir ust kuark ve ust antikuarktan olustugu dusunulmektedir