İki Yeni Parçacık Keşfedildi

Bildiğimiz gibi 3 çeşit atom altı parçacık vardır. Proton, nötron ve elektron. Aslında atomun sadece üç çeşit parçacığı yoktur. Yaklaşık 600 çeşit parçacığı vardır. Her yıl bu parçacıklara yenisi eklenmektedir. Peki nerede bu parçacıklar? Cevabı basit. Bu parçacıklar o kadar kararsızlardır ki saniyeler içinde enerjiye dönüşürler. Bu yüzden varlıkları geç keşfedilmiştir.Bu parçacıklar hakkında bilgi vermeden önce atomun tarihini kısaca açıklayalım:

İlk olarak Yunan filozof Democratus MÖ 400’ lü yıllarda atom fikrini ortaya koymuştur.

1) Dalton Atom modeli:

Atomu içi dolu top olarak tanımlamıştır.

2) Thomson Atom modeli:

Üzümlü kek modeli olarak da bilinir. Atomun içindeki proton ve elektronların homojen dağılmıştır. Ayrıca atom altı parçacıklarının varlığından söz eden ilk bilim adamıdır.

3) Rutherford Atom Modeli:

Yapmış olduğu altın levha deneyinde alfa ışınlarının büyük bir kısmının levhadan geçtiğini ve bir kısmınında saptığını görmüştür. Bu deneye göre atomların büyük kısmı boşluktur, protonlar merkezde toplanmıştır ve elektronların serbest halde dolaştığını söylemiştir. Çekirdeğin de boyutunu belirlemek için şunu söylemiştir: “Atomu futbol sahası kadar büyütebilseydik çekirdek pinpon topu kadar olurdu!” Ayrıca yaptığı kütle ölçümlerde atomun kütlesinin yaklaşık yarısını oluşturduğunu, bununla beraber yaklaşık diğer yarısını oluşturacak üçüncü bir parçacığın olması gerektiğini öngördü fakat bunu deneysel olarak ispatlayamadı.

4) James Chadvick:

Nötronların varlığını ilk defa bilimsel olarak açıklayabilen bilim adamıdır.

5) Bohr Atom Modeli:

Günümüz atom modeline en yakın modeldir. Proton ve nötronlar çekirdekte, elektronlar ise çevresindeki yörüngelerde dolaşır. Ayrıca elektronların yeri tam olarak hesaplanabildiğini söylemiştir. Bu model tek elektronu olan atomların davranışını açıklayabilirken çok elektronlu atomların davranışını açıklayamamıştır.

6) Modern (kuantum) Atom Modeli:

Bu modelde birçok bilimadamının katkısı olmuştur. Bu modele göre elektronların yeri tespit edilemez. Çünkü elektronlar aynı anda birden fazla yerde bulunabilir. Bunun sebebi: Bu parçacıklar da fotonlar gibi dalga halinde bulunabilirler yada elektronlar o kadar hızlıdır ki bu parçacıklar ışık hızının yaklaşık yarısında hareket ederler. Bizim “ bir anlık” dediğimiz süre onlar için çok uzundur.Bu yüzden elektronların yeri tam olarak tespit edilemez. Bu yüzden onları elektronlar orbitallerle (elektron bulutu) gösterilir. Bu bulutların renginin koyulaşması elektron bulunma ihtimalinin yüksek olduğunu gösterir.

STANDART MODEL:

Keşfedilen iki yeni parçacıktan en başta biraz söz etmiştik. Başta söylediğimiz gibi 600 kadar atom altı parçacığımız vardı ve bu parçacıklar çok kararsız olduğu için hemen enerjiye dönüşüyorlardı. Bu yüzden proton, nötron, elektron gibi erken keşfedilemediler. Bu 600 parça içinde Xib ve Xib* parçacıkları da vardır. Bu parçacıkları farklı yapan şey spinlerinin yönelimidir.

KUANTUM SPİNLERİ:

Spin temel parçacıkların kendi ekseni etrafında dönmesi denir fakat işin aslı böyle değildir,evet açısal momentum kendi ekseni etrafında dönmesinden oluşur fakat bu şekilde davranmaz bu sebeble ona 'sanal açısal momentum' denir.Bu sayı ferminyonlar da(kuarklar ve leptonlar) kesirli sayılar iken bozonlarda tam sayı değerine sahiptir.

KUARKLAR:

Bu parçacıklar da proton ve nötron gibi kuarklardan oluşuyor. Kuark, atom altı parçacıkların bir alt birimidir. Atomu nasıl atom altı parçacıklar oluşturuyorsa atom altı parçacıkları da kuarklar oluşturur. Fakat elektronları kuarklar oluşturmaz. Elektronlar bu yüzden temel parçacıktır. Her iki parçacık da bir b kuark, bir s kuark ve bir d kuark içerir. Ne birbirinden bu parçacıkları ayıran, daha önce LHC’de bulunan, ne de kuarkların aynı 3 tipinin birikiminden meydana gelenler kuark spinlerinin düzenlemesidir.

CERN de yapılan araştırmalara göre bu yeni keşfedilen parçacıklar standart modelin ötesindedir. Yani standart model, bu parçacıklardan bazılarının davranışını açıklayamayabilir. Bu yüzden bu yeni atom altı parçacıklarını daha iyi anlaşılması için standart modelden çok daha gelişmiş atom modeli gerekiyor.