Fiziğin 3 Temel Sorunu

Fiziğin, genel anlamda bilimin, cevap bekleyen 3 temel sorunsalı vardır:

1- Maddeyi meydana getiren, bölünemeyen en küçük yapı, yani temel parçacıklar nelerdir?

2- Temel parçacıkları bir arada tutan, nesneleri meydana getiren kuvvet nedir?

3-Temel parçacıklara kütle kazandıran, yani maddesel evreni oluşturan fiziksel mekanizma nasıl bir şeydir?

İşte CERN'de, atomaltı parçacıklar, belli enerji seviyelerinde (parçacıkların hızları, bu enerjiyi belirler) çarpıştırılarak, onları bir arada tutan kuvvetin nitelikleri, bu kuvvete sebep olan diğer alt-parçacıklar ve kütlenin kaynağı gibi argümanlar inceleniyor.

Higgs Bozonu, kendisine ait bir alanı olan parçacıktır. Bu alan, diğer parçacıklarla etkileşerek, onlara kütle kazandırır. Son gelişmeler, Standart Model'in öngördüğü Higgs bozonunun kütlesinin bulunması beklenen aralığın, ATLAS deneyine göre 116-130 GeV*, CMS deneyine göre ise 115-127 GeV olması gerektiğini gösteriyor. Son deneylerde, 125 GeV civarında dikkat çeken bir fazlalık tespit edildi. Bu kütle aralıklarında iki deneyde de Higgs bozonu'nun varlığına ilişkin çok önemli ipuçları olsa da henüz bir keşif yapılmış olmuyor.

Bahsi geçen fazlalık, dalgalanmalardan kaynaklanıyor olabilir, ancak daha ilginç bir durum da olabilir. Şu aşamada bir sonuca varamayız. Daha fazla çalışmaya ve veriye ihtiyacımız var. LHC'nin bu seneki müthiş performansı göz önüne alındığında, fazla beklemek zorunda olmadığımızı söyleyebiliriz ve bu bulmacayı 2012'de çözmeyi bekleyebiliriz.

*1 GeV = 1 gigaelektronvolt = 10^9 eV. (1 eV, kimyada, 1 mol kadar elektronun, 1 voltluk bir potansiyel farkından geçişinde meydana gelen kinetik enerjidir.)

GeV=Kütleyi nasıl GeV gibi bir enerji birimiyle ifade ettik? E=mc² olarak bildiğimiz kütle-enerji özdeşliğiyle. Parçacıklar için enerji, aynı zamanda kütle de demektir.