Particle Plushies – Peluştan Atom Altı Parçacıklar

Particle Zookeeper Julie Peasley is the sole seamstress, web designer, conceptualizer, mail packager, proofreader, driver, and emailer. I have had a lifelong interest in cosmology, the quantum world and theoretical physics. The particle plushies idea came about after attending a physics lecture at UCLA by Dr. Lawrence Krauss entitled “The Beginning and End of Time” in July 2007. A couple of difficult physics books later (including Lisa Randall’s Warped Passages), I realized that the individual particles seemed to have various “personalities” that could be “felted out” with relative ease. After reading The Particle Odyssey by Chistine Sutton/Frank Close/Michael Marten and Gordon Kane’s The Particle Garden, my adventure with particles began. about

particlezoo

El yapımı parçacık yastıkçıkları, çok sevimliler. Ayrıntılı bilgi için; particlezoo. Ayrıca aşağıda peluşları yapılan kozmik elementlerin kısa açıklamalarını veriyorum ….

Kuarklar; Maddenin temel parçacıklarıdır. Birleşerek, atom altı parçacıklar olan Hadronları oluştururlar. Kuarklar, 3 nesildir ve her nesilde 2’şer kuark vardır, ve toplam 6 tanedirler.

Hafif kuarklar olan birinci nesil, evrede en yaygın olandır, ve birleşerek kararlı baryon olan Proton ve Nötronu oluştururlar. Mesela; Bir aşağı, 2 yukarı kuark Proton ederken, bir yukarı ve iki aşağı kuarktan Nötron oluşur. Daha sonra ki hikayeyi biliyorsunuz; Nötron ve Proton birleşrek atom çekirdeği, ordan atom ve sonra bildiğimiz madde oluşur.

Yukarı (Up) Kuark; fizikte, Standart Model’de tanımlanan bir parçacık. +(2/3)e elektrik yükü ile, birinci kuşak kuarktır. Tüm kuarkların en hafifidir. Ve kütlesi 1.5 – 4 MeV arasındadır. Gell-Man ve Zweig tarafından 1964 yılında isimlendirilmiş ve 1968 deneysel olarak gözlemlenmiştir.

Aşağı (Down) Kuark; elektrik yükü -(1/3)e olan temel parçacık. Tümünde ikinci hafif kuarktır. Çıplak kütlesi tam olarak hesaplanamaz, ancak 4 – 8 MeV arasındadır. İsmi, gen Gell-Man ve Zweig tarafından 1964 yılında verilmiştir, ve 1968 deneysel olarak gözlemlenmiştir.

İkinci ve üçüncü nesilde ki kuarklar sadece yüksek enerjili çarpışmalarda (kozmik ışınlar ve parçacık hızlandırıcılarda) oluşabilir, ve birleşerek çok kısa ömürlü olan diğer atom altı parçacıkları, yani kısa ömürlü baryon ve mezonları oluştururlar.

Tılsım (Charm) Kuark; ikinci kuşak, +(2/3)e elektrik yüküne sahiptir. 1.3 GeV ile üçüncü büyük kütleli kuarktır. (Proton’dan bir parça daha ağır.) 1970’te Sheldon Glashow, John Iliopoulos ve Luciano Maiani tarafından önceden tahmin edildi ve gözlemi kasım 1974 yılında yapıldı.

Acayip (Strange) Kuark; elektrik yükü -(1/3)e olan ikinci kuşak bir kuark’tır. Kütlesi yaklaşık müan’la aynıdır, ve aşağı ve yukarı kuarktan büyük olmakla birlikte 80 -130 MeV arasındadır. 1964 yılında keşfedildi. Öyle güldüğüne bakmayın, çok acayiptir kendisi !

Üst (Top) Kuark; parçacık fiziğinde Standart Model’de tanımlanan bir parçacık. +2/3 elektrik yüküne sahip üçüncü kuşak kuark. 171,2 GeV/c2 kütleye sahip parçacık. Ağırlık şampiyonu bu kuark, ne yazık ki diğer kuarklarla arkadaşlık kuracak kadar yaşayamıyor.

Alt (Bottom) Kuark; parçacık fiziğinde Standart Model’de tanımlanan bir diğer parçacık. -1/3 elektrik yüküne sahip üçüncü kuşak kuarktır ve ayrıca 4,7 GeV/c2 kütleye sahiptir. 1977’de Fermilab tarafından keşfedilen bu parçacığın ömrü oldukça kısadır.

Leptonlar; Maddenin diğer temel parçacıklarıdır. Mesela en istikrarlı ve tanıdık lepton, atomun kimyasal özelliklerini belirleyerek neredeyse tüm kimyayı oluşturan elektrondur. Diğerleri (Müan ve Tau) sadece yüksek enerjili çarpışmalarda (kozmik ışınlar ve parçacık hızlandırıcılarda) oluşabilir. Leptonlar, yüklü ve nötr olarak 2 temel sınıfa ayrılır. Yüklü olanlar diğer parçacıklarla birleşerek atom gibi bileşik parçacıkları oluşturur, ama nötr olanlar diğer parçacıklarla etkileşime girmezler ve bu sebepten algılanmaları çok zordur.

Elektron; Elektron/Elektra veya eksicik, en küçük eksi (-) yüküne sahip temel parçacıktır. Elektron/Elektra kelimesi, ovuşturunca statik elektrikle yüklendiği bilinen, kehribarın Antik Yunancadaki isminden gelmektedir. Atomun temel parçacığıdır, ve tüm kimyayı belirler.

Elektron-Nötrino; Bu parçacık haydut maskesi takıyor, çünkü hem çok zor gözleniyor hemde enerjileri çalmayı çok seviyor (Tıpkı gerçek hırsızlar gibi). Işık hızına çok yakın seyahat eder ve evrende ki en yaygın parçacıklardandır. Her an her yerde içimizden geçerler.

Müon; elektron gibi, lepton denen 1/2 spinli aileden bir temel parçacık. Genellikle elektronun biraz daha ağır (200 kat ağırı) bir türü olarak bilinir ve elektron gibi negatif elektrik yükü taşır, ama ömrü kısadır. Yani “Ağır elektrondur”,  hızlı yaşar genç ölür.

Müon-Nötrino; Bu nötrino da çok zor gözlendiği için maske takıyor. Kütlesi elektronun üç’te biri olan bu parçaçık, bozunan müan’dan yayınlanmasıyla, 1962’de keşfedildi. Diğer nötrinolar gibi bu da, kararsızlık yüzünden kimlik sorunu yaşıyor.

Tau; Basitçe, elektron ve müon’nun en ağır versiyonudur, ama ömrü çok çok kısadır. Elektronla aynı yükü taşımasına rağmen, ondan 3478 kat daha ağırdır. Karmaşık parçacıkların bozunma, dönüşüm veya yok edilme süreçleri sırasında veya sonrasında ortaya çıkarlar.

Tau-Nötrino; Maskeli haydut üçlümüzün sonuncu üyesi. Diğer haydut kardeşleri gibi bunu da gözlenmesi aşırı zordur. Varlığı 1970’ler tahmin edilmesine rağmen, ancak 200o yılında, müon-nötrinodan 100 kat daha ağır olarak gözlenlenmiş.

Kuvvet Taşıyıcıları; Parçacık fiziğinde, parçacıklar arasında ki kuvvet, diğer parçacıklarla olan etkileşimlerle oluşur. Ve belirli bir alanın enerji paketçikleri (Kuantum) olan kuvvet taşıyıcı parçacıklar ise, kuvvetleri bu alanın içinde taşırlar. Mesela elektrik alanının kuantumu elektrondur (Ama elektron ayrıca atomun temel parçacığı olduğundan, leptonlar başlığı altında açıklanmıştır).

Foton; elektromanyetik alanın kuantumu ve kuvvet’in kuvvet taşıyıcısıdır. Işığın temel “birimi” ve tüm elektromanyetik ışınların kalıbı olan temel parçacıktır. Kütlesizdir ve ayıca mikrodalga, radyo dalgaları ve x-ışınlarını da taşır. En tanıdık ve sevilen parçacıklardandır. Sayesinde görüyoruz !

Gluon; kuarklar arasındaki güçlü etkileşimi sağlayan temel parçacıktır. Basitçe Protonların ve nötronların atom çekirdeğinde bir arada bulunmalarını sağlayan güçlü etkileşimin ta kendisidir. Kuarklar’ları yapıştırıcı (ingilizce Glue) gibi yapıştırdığı için bu isim verilmiş.

Z Bozon; Zayıf çekirdek kuvvetinin taşıyıcısıdır. Kardeşi W bozonu aksine, bu bozon nötürdür ve kütlesi vardır. Ömrü oldukça kısadır ve hemen diğer parçacıklara bozunur. 1983’de keşfedilen bu parçacık, fizikte, elektro-zayıf kuvvetler teorisinin gelişimini sağlamıştır.

W Bozon; Diğer bir zayıf çekirdek kuvveti taşıyıcısıdır. Kardeşi Z bozonu gibi kısa ömürlüdür ama kütlesi vardır. Ayrıca pozitif (W+) ve negatif (W-) yüklü olabilir. Yandaki peluş oyuncak ise 2 yükü birden barındırıyor. Önü (mavi) W-, arkası (yeşil) W+ , bakınız.

Teorik ve Hiptetik parçacıklar; Bu parçalıklar denklemdeki boşluk ve simetriyi tamamlayabilmek için uydurulmuş parçacıklardır. Bu parçacıkların gerçekten var olup olmadıkları hala deneysel gözlemlerle araştırılmakta: Mesela en son Higgs bozonu bulundu;

Higgs Bozonu;  Peter Higgs, ve diğerleri tarafından Standart Model’deki fermiyonlara (yani kuark ve leptonlara) kütle kazandırmak için varlığı öne sürülmüş spini 0 (sıfır) olan parçacık. 4 Temmuz 2012’de, CERN’de yapılan deneylerce parçacık gözlemlenebilmiştir.

Graviton; Günümüze kadar varlığı kanıtlanamamış, kütleçekim kuvvetini ilettiği varsayılan, sanal bir parçacıktır. Bilindiği gibi evrende 4 temel kuvvet vardır; Elekromanyetik (foton taşır), Güçlü çekirdek (Gluon taşır), Zayıf çekirdek (Z ve W bozonu taşır), ve Kütle çekim kuvveti. İlk üç kuvvet atom-altı (mikro evren) kuvvetler olurken, Kütle çekim ise makro-evren kuvvetidir, ve edimi neredeyse sınırsızdır (mesela birbirinden çok çok uzakta olan galaksilerin bile birbirlerine kütle çekim etkisi vardır). Pratik olarak gözlenememiştir ama teorik olarak her yerdedir, ve galaksileri, yıldızları, gezegenleri, ve gezegendeki şeyleri bir arada tutar. Bilimcileri göre, şu anki teknolojimizle gözlenebilmesi imkansızdır. Not; Kuantum mekaniği, parçacık fiziği (atom-altı) ile ilgilendiği için sadece mikro-evrendeki olayları açıklamada işe yarıyor. Ama hala mikro-evren fiziği ile makro-evren fiziği arasında bir bağlantı kurulabilmiş değil.

Kara Madde; Astronomi ve kozmolojide, evrende bulunan büyük miktardaki maddeyi açıklamada kullanılan bir madde türüdür. Kara madde, yıldızlar yada gezegenler gibi, direk gözlemlenemezler. Ama varlıkları “hissedilebilir”, yani madde üzerindeki kütle çekim etkisiyle anlaşılabilir. Evrende ki maddenin % 84’ü kara madde olduğu sanılıyor ve hala çok büyük bir gizemler…. Belkide (muhtemelen) Graviton ile bir alış-verişi de vardır.

Takyonlar; Antik Yunancada “hızlı” anlamına gelir, ve ışıktan hızlı giden farazi parçacıklardır. Takyonlar, Albert Einstein‘in ünlü Genel görelilik yasasındaki v2 /c2 ifadesindeki cismin hızı (v) ışık hızından (c) büyük olursa ne olur sorusunun cevabıdırlar. Takyonların varlığı fizik ve matematik formül ve kurallarına aykırı olmadığı için, bunların var olabileceğini düşünenler var. Teorik olarak olası olsalar bile, pratikte gözlenebilmiş değiller.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s