Atom Altı Parçacıklar (1)

Atom altı parçacıklar... Dünya üzerinde telaş içinde geçen günlerimizde hiç durup düşündünüz mü? Her şeyin minik partiküllerden oluştuğunu, nasıl böyle bir uyuma sahip olduklarını, isimlerini... Cevabınız evet ise yazının geri kalanını okumaya başlayın. Atom altı parçacıklardan basitçe bahsedelim.

   Öncelikle atom ile başlayalım. Yaklaşık iki bin beş yüz yıl önce eski Yunanlılar, maddenin bölünemeyen, temel parçasına atomos adını vermişlerdir. 1808'de ise İngiliz kimyacı John Dalton, yaptığı çalışmalar ile ilk atom teorisini ortaya atmış ve atomu bölünemeyen olarak belirtmiştir. Atom teorileri çalışmaları devam ederken 20. yüzyıl başlarında atomun alt parçacıklara ayrılabileceği keşfedildi. Atomu oluşturan parçacıklardan elektron, ilk keşfedilenlerdendir. -Bu yazıyı lisede gördüğümüz kimya dersine benzetmeden kısaca bahsetmek gerekirse- Joseph John Thomson, katot ışınlarıyla yaptığı deneylerde, tüpe hangi madde konulursa konulsun aynı tipte, çok küçük kütleli ışınların yayıldığını keşfetmiştir. Evet, onlar elektronlardı! Daha sonra Ernest Rutherford ise pozitif yüklerin çok küçük bir hacimde sıkıştığını, yani atomun bir çekirdeğe sahip olduğunu keşfetmiştir.Rutherford diğer bir deneyi ile -azot atomlarını alfa parçacıkları bombardımanına tutup pozitif parçacıklar keşfetmesi- pozitif parçacığı yani protonu bulmuştur. Ama hesaplamalarında atom kütlesinin çekirdekteki proton kütlesinden çok daha fazla -yaklaşık iki kat- olduğunu yani aynı zamanda yüksüz parçacıklarında olabileceğini öne sürmüştür. Ama bu yüksüz parçacıklara nötron ismini James Chadwick vermiştir.

Atomun tarihçesinden bahsettikten sonra sıra geldi asıl meseleye. Atom altı parçacıkları tanıyalım bakalım.

Temel Parçacıklar

Fermiyonlar

Fermiyonlar, bir tam sayının yarısı şeklindeki kesirli spinlere sahiptirler.

- Kuarklar : Kuarklar, proton ve nötron gibi hadronları oluştururlar. Altı çeşit kuark vardır.

Kuark Adı                     Yükü

up (yukarı)            u    +2/3
down (aşağı)         d     -1/3
charm (tılsımlı)    c     +2/3
strange (acayip)   s      -1/3
top (üst)                 t      +2/3
bottom (alt)           b     -1/3

( Evet, ilk duyduğumda bende "Bu isimleri çok aramışlar mı acaba?" dedim :D )

Proton u,u,d kuarklarından, nötron ise u,d,d kuarklarından meydana gelmiştir.

- Leptonlar : Altı çeşit lepton vardır.

Lepton Adı              

Elektron                      e
Elektron Nötrinosu
Müon                           m
Müon Nötrinosu
Tau                               t
Tau Nötrinosu

Nötrinolar, maddenin diğer türleri ile zor etkileşime girerler ve yükleri sıfırdır. Sadece çekirdek bozunmalarında oluşan momentum eksikliğinden farkedilirler.

Bozonlar

Bozonlar, tam sayılı spine sahip parçacıklardır. Bu tekil parçalar, kuantum alan teorilerine göre fizikteki temel kuvvetleri oluştururlar.Beş çeşit bozon vardır.

Bozon Adı

Foton
W Bozonu
Z Bozonu
Higgs Bozonu
Graviton
Gluon

W ve Z bozonları, zayıf nükleer kuvvetleri oluştururlar.

 Foton, elektromanyetik kuvveti oluşturur.Fotonlara ışığın kuantası da denir.

 Higgs Bozonu, kütle çekim kuvvetini oluşturur. Higgs, standart modelin bir parçasıdır ve 2013 yılında deneysel olarak gözlemlenmiştir.

Graviton, kuantum gravitasyonunun bir parçasıdır. Teorik olarak ön görülse de henüz gözlemlenememiştir. Bu yüzden standart modelin bir parçası değildir.

Gluon, güçlü nükleer kuvveti taşır.


Birleşik Parçacıklar

-Hadronlar : Çoklu kuarkların oluşturduğu parçacıklardır.

-Baryonlar :  Baryonlar üçlü kuarklardan oluşurlar. Baryonlar, mezonlardan daha kararlıdırlar. Proton, nötron...

-Mezonlar : İkili kuarklardan oluşurlar. 140 çeşit mezon vardır. Mezonlar, bir kuark ve bir karşıt kuarktan oluşur. Çok kararsız bir yapıya sahiptirler. Kaon, pion...

-Nükleonlar : Proton ve nötronun birleşmesinden oluşurlar.

Atom Altı Parçacıkları Hakkında İlginç Bilgiler

• Atomun hesaplanan kütlesinin %99.9'u çekirdektedir. Yani elektronların küçüklüğünü siz düşünün.

• Günümüzde elektron, alt elemanı olmayan noktamsı bir parçacık olarak düşünülse de bazı bilim adamları Sicim Teorisi ile bu algıyı yıkmak istemektedirler. En basit tanım ile Sicim Teorisi, elektronu noktasal değil bir sicim gibi yani sadece uzunluğu olan bir boyutlu olarak tanımlar.

• Her parçacık bir antiparçacığa -madde ve karşıt madde meselesi- sahiptir.

• Atom altı parçacıklar kuantumludur. Yani bu parçacıklar dalga özelliği de gösterebilir.

Bir yazının daha sonuna geldik okurlar. Biliyorum çok uzun zamandır yazı yayımlamıyorum. Bu yazıyı, fena halde grip olmuş halde baş ağrısıyla yatakta yatarken yazıyorum. Boş boş yatmaktansa bloğa yazı atayım dedim. Umarım keyifle okumuş ve beğenmişsinizdir. Çok sıkmamaya çalışarak basitçe yazdım. Bu yazıyı seri haline dönüştüreceğim. Daha ayrıntılı yazılar gelebilir yani.

 Düşünceleriniz benim için önemli. Aşağıya yorum bırakabilir veya sayfanın en üstündeki e-posta adresime fikirlerinizi belirten mail atabilirsiniz :)


KAYNAKÇA

www.muhendisbeyinler.net
www.fizik-dunyasi.tr
www.fizik.net.tr
www.kuark.org
www.atominsan.net