Temel Parçacıklar -Teori ve Yasalar

BİLDİĞİMİZ TEMEL PARÇACIKLAR

Bugün bildiğimiz, gözlemleyebildiğimiz, yaratabildiğimiz bütün parçacıkları ve bunların dönüşümlerini , 6 kuark, 6 lepton, 8 gluon, 2 W bozon, 1 Z bozon ve 1 foton dediğimiz parçacıkla açıklayabiliyoruz. Kuarkların cinsine bazen tatları ya da çeşnileri de denir. Toplam 12 tane olan kuarklar ve leptonlar, spini 1/2 olan fermiyonlardır.

Toplam 12 tane olan gluon, W ve Z bozonları ve fotonsa, spini 1 olan ve parçacıklar arasında kuvvet taşıyan ayar bozonlarıdır. Elektronun çekirdeğin etrafında dönmesini sağlayan elektromanyetik kuvvet, çekirdek ile elektron arasında foton alışverişi sonucunda ortaya çıkar. Çekirdekteki protonlarsa yine foton alışverişi sonucunda birbirlerini elektromanyetik kuvvetlerle iterler. Buna karşın protonların birbirlerinden uzaklaşmasını engelleyen ve protonları ve nötronları çekirdeğin içine hapsedense şiddetli kuvvet dediğimiz bir kuvvettir. Bu kuvvet, aynı zamanda kuarkları birbirine yapıştırarak protonun ve nötronun oluşmasını sağlar. 

Şiddetli kuvvetin sebebiyse kuarklar arası gluon alışverişidir. Radyoaktif p bozunması gibi olayların sorumlu suysa zayıf kuvvet dediğimiz ve W ve Z bozonlarının alışverişiyle ortaya çıkan bir kuvvettir. W ve Z bozonlarını diğer gluon ve fotondan ayıran bir başka özellikse, W ve Z bozonlarının oldukça ağır (yaklaşık bir protonun 80 katı ka dar daha ağır) olması, ancak gluonların ve fotonun kütlesiz olmasıdır. 

Kuarklar ve leptonlar, aile adını verdiğimiz ikililer şeklinde gruplanabilir. Bunlardan en hafif olanları u ve d kuarktan oluşan kuark ailesi, ve elektron ve elektron nötrinosundan oluşan lepton ailesidir. Elektronun elektrik yükü, bir protonun elektrik yüküyle aynı büyüklükte, ancak zıt işaretlidir; elektronun nötrinosununsa, uE, elektrik yükü yoktur. Kuark ailesine gelince, u kuarkın elektrik yükü, protonun yükünün 2/ 3 katı, d-kuarkın elektrik yüküyse protonun yükünün -1/3 katı kadardır. Diğer iki aile, kütleleri dışında, ilk iki ailenin birer kopyasıdır. Bu aileler, sırasıyla c (charm-tılsım) ve s (strange-garip) kuarktan oluşan kuark ailesi ile muon, parçacığıyla onun nötrinosu, Ut ve bildiğimiz son kuark ve lepton aileleri de t ve b kuarktan oluşan kuark ailesiyle, T ve Ut dan oluşan lepton ailesidir. 

Maddeyi oluşturan temel yapıtaşlarını bilmek maddeyi anlamak için yeterli değildir. Maddenin özelliklerini anlayabilmemiz için bu temel yapı taşlarının nasıl bir araya geldiklerini, birbirleriyle nasıl etkileştiklerini ve nasıl değişebildiklerini de bilmek gerekir. Standart Model, bu etkileşim ve değişimleri açıklayan bir kuramdır. 

Kaynak : BilimTeknik