higgs-bozonu_060415

Higgs Bozonu nedir?

CERN araştırmacıları tarafından varlığı kanıtlanan Higgs Bozonu nedir, siz de merak ediyor musunuz? En basit haliyle Higgs Bozonu’nu anlattık…

Maddeye kütlesini veren Higgs Bozonu’nun varlığını kanıtlayan CERN araştırmacıları, bu çalışmada kullandıkları Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nı (LHC) yeni görevi olan “Karanlık Madde”yi keşif için tekrar çalıştırdı. CERN’de yapılan deneyler sonucunda evrenin yaratılış anı bir anlamda laboratuVar ortamında tekrarlanmış olmakta. Bu parçacığın ispatlanması kainat yapbozunun kayıp parçasının bulunmuş olması anlamına geliyor.

LHC’deki yeni parçacık çarpıştırma çalışmaları Haziran ayında başlayacak. Bu çarpışmalar ışık hızına yakın bir hızda olacak. Bu çarpışmalarda, Higgs Bozonu’nun varlığının kanıtlandığı 2010-2013 arasındaki çarpışmalarda kullanılan enerjinin neredeyse iki katı enerji kullanılacak. Önceki çalışmalarda kullanılan enerji 8 trilyon elektrovolt iken, bu kez enerji 13 trilyon elektrovolt’a kadar yükseltilecek.

CERN’de yapılan deneylerde maddeyi oluşturan parçacıkların bu hızlandırıcı sayesinde birbirleriyle çarpışmaları sağlanırken bu çarpışmanın sonucunda ortaya çıkan çok sayıda küçük parçacık inceleniyor.

Higgs Bozonu nedir, anlamaya çalışalım…

Einstein’ın izafiyet teorisi hakkında araştırmalar yapan fizikçiler dünyanın varoluş öyküsü ile ilgili sonuçlara varıyorlar… Bilim adamının hem fikir olduğu dünyanın oluşumundaki büyük patlama ile ilgili yapılan çalışmalar da son hızla devam ediyor. Evrim teorisine göre evrende büyük bir patlama yaşandı.

Büyük patlama olduktan sonra atomu oluşturan temel parçacıklar etrafa saçıldı. Bu fizik kurallarını bulmaya çalışan fizikçilere göre ilk çıkan parçacıklar kütlesiz ve saf enerjiliydi. Bilinen başka bir gerçeğe göre ise evrende var olan her şeyin bir kütlesi vardır. Asıl soru, peki ne oldu da büyük patlamadan sonra saniyenin trilyonda biri kadar kısa bir zamanda parçacıklar kütle ve enerji kazandılar?

higgs-bozonu-2_060415Fizikçiler bu soruya cevap olarak “Higgs Bozonu” kavramını ortaya attılar. 1960’lı yıllarda Edinburgh Üniversitesi fizikçilerinden Peter Higgs, sonraları Higgs Bozonu diye adlandırılan parçacıklarla ilgili teoriyi ortaya attı. Atomların nasıl kütle kazandığına kafa yoran Peter Higgs’e göre, evren bir çeşit enerjiden doğdu ve bu enerjiye fizikte “Higgs Alanı” dendi. Bu enerji, büyük patlama sonrası ortaya çıkan parçacıklarla etkileşime girdi ve bu etkileşim sonucu “Higgs Bozonu” diye anılan parçacıklar açığa çıktı. Söz konusu bu parçacıklar daha sonra maddeye kütle kazandırdı. Daha sonraları halk arasında “Tanrı parçacığı” denilen bozonlar olmasa ya da farklı bir şekilde ortaya çıksalardı, belki de yıldızlar, gezegenler ve yaşam oluşmayacaktı.

“Büyük Patlama” kuramına göre, evren ilk başta sonsuz yoğunluktaydı. Teori şöyle diyor: Genişleyen evrende eşit miktarda madde ve antimadde yaratıldı. Birbirleriyle etkileşime giren madde ve antimadde birbirini yok etti ve saf enerjiye dönüştü. Yani kağıt üzerinde, evren boş olmalıydı. Halbuki öyle olmadı. Henüz sırrını anlamadığımız bir “mekanizma” devreye girdi ve evren var oldu. İnce ve hassas hesaplarla hareket eden milyarlarca yıldız ve gök sistemleri ile dolu galaksiler konumlandı… Sonra dünyamız… Hayatın bütün güzelliklerinin yer aldığı Dünya yaratıldı. Teori diyor ki; Büyük patlamanın ardından çok çok kısa bir süre sonra Higgs alanı denen bir alan yaratıldı ve buradan geçen parçacıklar kütlelerine kavuştu.

higgs-bozonu-1_060415Bozonlar, büyük patlama sonrasında açığa çıktıkları için artık mevcut değiller. Bu yüzden bilim adamları büyük patlama olayını laboratuvar koşullarında canlandırabilmek için çok büyük paralar harcayıp bir düzenek oluşturdular. İlk deney, Avrupa Partiküler Fizik Merkezi’nde 2000 yılında yapıldı. Bilim adamları, ilk kez bozonu görüntülediklerini iddia ettiler. Ancak emin olmak için deneyin tekrardan yapılması gerekiyordu. Diğer deney Temmuz 2005’te yapıldı ve bilim adamları bu deneyde Higgs Bozonu olma ihtimali bulunan 60 adet parçacık tespit ettiler. 2010 yılında yapılan altı farklı deneyin sonucunda kütlesi protondan 135 kat daha büyük bir bozon bulundu.

4 Temmuz 2012 günü Higgs Bozonu ile ilgili sunumun yapan CERN’den uzmanlar, “Bundan sonraki aşama, keşfedilen yeni parçacığın doğasını ortaya çıkarmak ve evreni anlamamızda bize nasıl bir katkı yapacağını anlamak. Analizler yaparak, bu parçacığın uzun yıllardır peşinde olduğumuz Higgs Bozonu olup olmadığını anlayacağız. Standart Model, evreni anlamamızı sağlayan temel parçacıkları tanımlıyor. Ancak evrendeki maddeler, bizim tespit ettiğimiz yüzde 4′lük madde miktarından daha fazla olmalı. Higgs Bozonu’nu ortaya çıkarmamız, evrenin yüzde 99′unu anlamamız için bize yardımcı olacak.” dedi.

Daha da basit bir anlatımla Higgs Bozonu

Etrafımızda gördüğümüz her şey madde. Güneşimiz ve evrendeki milyonlarca benzeri, üstünde yaşadığımız gezegen, soluduğumuz hava, içtiğimiz su, yürüdüğümüz yol, tuttuğumuz kalem…

Madde, moleküllerden, moleküller atomlardan, atomlar elektron bulutlarından, bu bulutlar da çekirdeklerden oluşuyor. Çekirdek de proton ve nötronlardan. Her proton, elektronun yaklaşık olarak 2000 katı kütleye sahip. Çekirdek parçacıkları da daha temel parçacıklardan oluşmakta…

Peki, çevremizde gördüğümüz her şeyin boyutlarını belirleyen ne? Evet, moleküllerin boyutları. Bunu belirleyen ise atomun büyüklüğü. Atomun büyüklüğü ise çekirdek çevresinde dönen elektronların yörüngeleriyle belirleniyor. Bu yörüngelerin çapı da elektronun kütlesine bağlı. O halde elektronun kütlesi evreni açıklayabilmek için çok önemli.

Kütle hepimiz için öylesine alelade bir şey ki nereden geldiğini düşünmemişizdir bile. Oysaki kütle olmasaydı evren, içinde parçacıkların ışık hızıyla sağa sola uçuştuğu delicesine çalkantılı bir denizi andırırdı. Moleküller ortaya çıkmaz ve yaşam olmazdı…

Fiziğe göre kütle, maddenin harekete direnme eylemi. Kuramcılara göre Higgs Bozonu, parçacıklara takılarak kütle yaratıyor. Bu takılmanın şiddetine eş olarak parçacık uzayda bir potansiyel enerji kazanıyor. Einstein’ın E=mc2 formülü uyarınca yapışma enerjisi, aynı zamanda kütle demek. Yapışma ne kadar güçlüyse, kütle de o ölçüde büyük olur.

higgs-bozonu-3_060415Fizikçilerin Higgs Bozonu’nu ve etkisini açıklamak için kullandıkları bir başka benzetme de mürekkep ve kurutma kağıdı. Bu örnekte kağıt parçaları değişik parçacıkları, mürekkep ise enerjiyi, ya da kütleyi temsil ediyor. Tıpkı değişik boyut ve kalınlıktaki kağıtların mürekkebi farklı miktarlarda emmesi gibi, değişik parçacıklar da farklı miktarlarda enerji ya da kütle çekiyorlar.
Bizim bildiğimiz madde ile evrenin sadece yüzde 4’ünü izah edebiliyoruz. Galaksilerden, güneşlerden, yıldızlardan oluşan bildiğimiz maddi evren, bütün evrenin sadece yüzde 4’üne karşılık geliyor. Düşünebiliyor musunuz evrenin % 96′sının ne olduğunu bilmiyoruz. Bilimin önünde daha keşfedilmeyi bekleyen çok sır olduğunu buradan tahmin edebiliriz.

Evrenin neredeyse dörtte üçü, %74’ü “kara” ya da “karanlık enerji” denen tamamen belirsiz bir şey. Geri kalan, %22 ise “karanlık madde”dir. Bir tür madde ama kütlesi yok. Karanlık madde ve enerjinin varlığı, sahip olduğu çekim gücüne dayanarak belirlenebiliyor. Karanlık madde ve enerji, uzaydaki görülebilir maddeden yapılmış galaksilerin pozisyonlarını kontrol eden dev bir kafes oluşturuyor, böylece galaksilerin dönerken parçalamalarını önlüyor.

Higgs’i gerçekten keşfetmekle bilinen % 4′lük maddenin kütlesinin kaynağı keşfedilmiş olunuyor. Şimdi sıra geriye kalan % 96′lık karanlıkta…

İskelet Sistemi

İskelet Sistemi, İskelet Sisteminin Özellikleri ve Görevleri

İskelet sistemi nedir? Vücuttaki görevi ve özellikleri nelerdir?

mega man

Mega Man mobil cihazlara geliyor!

Herkesin severek oynadığı Mega Man, mobil cihazlardaki yerini alıyor. Peki Mega Man nedir?

pokemon090816

Pokemon Go için yeni Pokemonlar geliyor!

Günümüzde oldukça popüler olan Pokemon Go oyunu için yeni Pokemonlar geliyor. Peki Pokemon Go nedir, nasıl oynanır?

Tiftik keçisi

Tiftik keçisi ve özellikleri

Tiftik keçisi nasıl bir hayvan türüdür? Türkiye’de tiftik keçisi yetiştiriciliği nerelerde yapılır?

ekvatoral iklim

Ekvatoral iklim ve özellikleri!

Ekvatoral iklim nedir, özellikleri nelerdir? Ekvatoral iklim nerelerde görünür?

süper mario run

Süper Mario Run geliyor!..

Süper Mario Run Iphone ve İpad kullanıcılarıyla buluşuyor!.. Peki Süper Mario nedir?

En son baktıklarımız

Gökkuşağı Dağları

Gökkuşağı Dağları nerede?

Görenlerin ilk bakışta gözlerine inanamadığı ve insana gerçek olmadığı izlenimi veren Gökkuşağı Dağları hangi ülkede?

ilginç bilgiler

Nadir bilinen ilginç bilgiler

Hayatınızda birçoğunu belki de ilk defa duyacağınız ilginç bilgileri sizin için bir araya getirdik…

hindistan cevizi

Neden hindistan cevizi yemeliyiz?

Hindistan cevizinin birçok faydası vardır. Peki faydaları nelerdir ve hindistan cevizi nasıl yenir?

einstein_230215

Einstein’dan altın öğütler!

Albert Einstein’ın sözleri ve görüşlerinden, girişimcilik ile ilgili uygulanabilir çıkarımlar! 

ejder meyvesi

Ejder meyvesi nedir?

Ejder meyvesi ilginç yiyecekler arasında yer alıyor. Peki, bu meyvenin yararlarını biliyor musunuz?..

dogucinari29041601

Çınar Ağacı ve özellikleri

Uzun ömürleri ve heybetli görünüşleri ile bilinen çınar ağaçlarının özellikleri nelerdir? Nerelerde yetişir? Kaç türü bulunur?