Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ile Işıktan Madde Yaratıldı!

CERN'de, Elektromanyetik Alanların Çarpışması Sonucu W Parçacıkları Oluştu! Bu Nasıl Oluyor?

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ile Işıktan Madde Yaratıldı!
4 dakika
14,810
Tarihi Geçmiş Haber

Bu haber 3 yıl öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Tüm Reklamları Kapat

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (BHÇ), Albert Einstein'ın meşhur E=mc2E=mc^2 denklemi ile oynayarak, maddeyi enerjiye ve sonrasında o enerjiyi de tekrardan farklı madde türlerine çeviriyor. Ama nadiren de olsa, ilk aşamayı atlayıp, saf enerjiyi elektromanyetik dalga formunda birbiriyle çarpıştırarak madde yaratabiliyor.

2019'da BHÇ'nin ATLAS deneyi, iki fotonun (yani ışık parçacığının) birbirinden sekerek iki yeni foton oluşturabildiğini gözlemişti.[1] 2020'de ise araştırmacılar, bu deneyi bir adım öteye götürerek, fotonların birbirine kaynaşmasını ve daha ilginç bir şeye dönüşmesini gözlediler: W bozonlarına, yani zayıf kuvveti taşıyan parçacıklara. Bu parçacıklar, nükleer bozunmayı yöneten parçacıklardır.

Araştırma, sadece BHÇ içindeki süreçleri yöneten merkezi konsepti, yani enerji ve maddenin aynı paranın iki yüzü olduğu gerçeğini aydınlatmakla kalmıyor; aynı zamanda, bizim gündelik yaşamlarımızda birbirinden ayrı gibi gözüken kuvvetlerin (örneğin elektromanyetizma ile zayıf kuvvetin) aslında birleşik olduğunu doğruluyor.

Tüm Reklamları Kapat

Kütlesizden, Kütleye...

Eğer foton çarpıştırma deneyini evinizde deneyecek olursanız, mesela iki lazer ışınını birbirine doğrultacak olursanız, yeni ve büyük kütleli herhangi bir parçacık yaratamayacaksınız. Bunun yerine göreceğiniz, iki lazer ışınının birbirinden geçtiği bölgede daha güçlü bir ışık ışını yaratmak olacaktır. ABD Enerji Bakanlığı'na bağlı Berkeley Ulusal Laboratuvarı araştırmacılarından Simone Pagan Griso şöyle diyor:

Eğer geri gidip, Maxwell'in klasik elektromanyetizma denklemlerine bakacak olursanız, birbiriyle çarpışan iki dalganın daha da büyük bir dalga yarattığını görürsünüz. ATLAS tarafından gözlenen bu iki fenomeni, yalnızca Maxwell'in denklemlerini özel görelilik ve kuantum mekaniği ile birleştirerek, kuantum elektrodinamik teorisi isimli bir teori altında değerlendirirsek görebiliyoruz.
2018 yılına ait bir ATLAS deney posteri. İki fotonun çarpışmasından bir çift W bozonu oluştuğunu, sonrasında bu bozunun bir müon ve bir elektrona (ki bunları gözlemeyi başardık) ve nötrinolara (bunları henüz gözleyemedik) bozunduğunu gösteriyor.
2018 yılına ait bir ATLAS deney posteri. İki fotonun çarpışmasından bir çift W bozonu oluştuğunu, sonrasında bu bozunun bir müon ve bir elektrona (ki bunları gözlemeyi başardık) ve nötrinolara (bunları henüz gözleyemedik) bozunduğunu gösteriyor.
CERN

CERN'ün hızlandırıcı kompeksi içerisinde protonlar, ışık hızına yakın hızlarda hareket ettiriliyorlar. Normalde küresel olan formları, hareketin olduğu yöne bağlı olarak yassılaşıyor, çünkü BHÇ içindeki deneylerde, klasik hareket yasalarının yerini görelilik teorisi alıyor. Birbirine doğru hareket eden protonlar, birbirlerini sıkıştırılmış pankekler gibi "görüyorlar" ve etraflarında eşit derecede sıkıştırılmış bir elektromanyetik alan olduğunu "görüyorlar" (protonlar yüklüdür ve tüm yüklü parçacıkların elektromanyetik bir alanı vardır). BHÇ'nın enerjisi, bu uzunluk sıkışması ile birleştirildiğinde, protonların elektromanyetik alanlarını 7500 kat kadar arttırıyor.

Protonlar birbirlerini yalayıp geçtiklerinde, sıkıştırılmış elektromanyetik alanları birbiriyle çakışıyor. Bu alanlar, düşük enerjilerde gördüğümüz "güçlendirici" etkiye sahip olmak yerine, kuantum elektrodinamiğince belirlenen kurallara uyuyor. Bu yeni yasalar ışığında, bu iki alan birleşerek, E=mc2E=mc^2 denklemindeki EE'yi oluşturuyorlar. ATLAS deneyinin ABD'deki başkanlığına ev sahipliği yapan ve Enerji Bakanlığı'nın Bilim Ofisi tarafından fonlanan Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'ndan araştırmacı Alessandro Tricoli şöyle diyor:

Eğer E=mc2E=mc^2 denklemini sağdan sola okuyacak olurasnız, küçük miktarda bir kütlenin devasa bir enerji üretebildiğini görürsünüz, çünkü c2c^2 sabiti, ışık hızının karesidir. Ama eğer denkleme öteki taraftan, yani soldan sağa bakacak olursanız, çok fazla miktarda enerjinin çok ufak bir kütle yaratabildiğini görürsünüz.

BHÇ, Dünya üzerinde enerjik fotonları üretip çarpıştırabilen birkaç araştırma laboratuvarından birisi ve bilim insanlarının, fotonların birleşip de W bozonları ürettiklerini gördükleri tek yer de burası.

Tüm Reklamları Kapat

Kuvvetlerin Birliği

Yüksek enerjili fotonlardan W bozonlarının oluşumu, Sheldon Glashıw, Abdus Salam ve Steven Weinberg'ün 1979 Nobel Fizik Ödülü'nü kazanmalarına neden olan keşiflerinin önemini vurguluyor: Yüksek enerjilerde, elektromanyetizma ile zayıf kuvvet, tek bir kuvvettir.

Elektrik ve manyetizma genellikle ayrı kuvvetlermiş gibi düşünülür. Genellikle bir buzdolabı mıknatısına dokunduğumuzda çarpılmayı beklemeyiz. Işık saçan ampuller de genellikle buzdolabının kapağına yapışmazlar. Bu durumda neden elektrik istasyonlarında "yüksek manyetik alan" uyarıları yapılıyor? Tricoli şöyle açıklıyor:

Bir mıknatıs, elektromanyetizmanın alabileceği formlardan sadece birisidir. Elektrik de diğeridir. Ama her şeyi mümkün kılan, elektromanyetik dalgalardır. Bu birlikteliği, gündelik teknolojilerimizde de görürüz. Cep telefonlarımız, elektromanyetik dalgalar sayesinde iletişim kurarlar.

Aşırı yüksek enerjilerde, birleşik bir kuvvet olan elektromanyetizmaya bir diğer kuvvet katılır: zayıf kuvvet. Zayıf kuvvet, Güneş'imizin var olmasını sağlayan hidrojen-helyum dönüşümü ve radyoaktif atomların bozunması da dahil olmak üzere nükleer tepkimeleri yöneten kuvvettir.

Tıpkı fotonların elektromanyetik kuvvetleri taşıması gibi, W ve Z bozonları da zayıf kuvveti taşır. Fotonların BHÇ içinde çarpışması sonucu W bozonlarının oluşma nedeni, yüksek enerjilerde, bu kuvvetlerin birleşerek elektrozayıf kuvveti oluşturmasıdır. Griso, şöyle anlatıyor:

Hem fotonlar hem de W bozonları kuvvet taşıyıcılarıdır. Her ikisi de elektrozayıf kuvveti taşırlar. Bu olgunun yaşanıyor olmasının ana nedeni, doğanın kuantum mekaniksel bir yapıya sahip olmasıdır.
Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
81
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 30
  • Bilim Budur! 25
  • İnanılmaz 16
  • Merak Uyandırıcı! 14
  • Tebrikler! 13
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 7
  • Umut Verici! 6
  • Korkutucu! 5
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: Brookhaven National Laboratory | Arşiv Bağlantısı
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 19/06/2024 08:14:52 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/9330

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Metabolizma
Evrim Ağacı Duyurusu
Çiftleşme
Evrim Tarihi
Uzun
Toprak
Olumsuz
Dinozor
Kartal
Tahmin
Video
Botanik
Diş Sorunları
Sayı
Savaş
Primat
Nöroloji
Allah
Nüfus
Bilim Tarihi
Zeka
Makroevrim
Demir
Avcı
Tohum
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
S. Charley, et al. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ile Işıktan Madde Yaratıldı!. (11 Eylül 2020). Alındığı Tarih: 19 Haziran 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/9330
Charley, S., Bakırcı, Ç. M. (2020, September 11). Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ile Işıktan Madde Yaratıldı!. Evrim Ağacı. Retrieved June 19, 2024. from https://evrimagaci.org/s/9330
S. Charley, et al. “Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ile Işıktan Madde Yaratıldı!.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Translated by Çağrı Mert Bakırcı, Evrim Ağacı, 11 Sep. 2020, https://evrimagaci.org/s/9330.
Charley, Sarah. Bakırcı, Çağrı Mert. “Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ile Işıktan Madde Yaratıldı!.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Translated by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, September 11, 2020. https://evrimagaci.org/s/9330.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close