Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat

Higgs Mekanizması Nedir? Madde, Nasıl Kütle Kazanır?

Higgs Mekanizması Nedir? Madde, Nasıl Kütle Kazanır? Strangenotions
4 dakika
11,901
Tüm Reklamları Kapat

Fizik üzerine kitap yazmış biri olarak Higgs mekanizmasının nasıl bir teoriye dönüştüğünü ilgili ama uzman olmayan bir kitleye kısa bir süre içerisinde açıklayacak güzel bir örnek aramaktaydım. Ve sonunda, birçokları arasından bir tanesinde karar kıldım.

Kısa bir not olarak belirtmek lazım ki bu konuyu 15 saniye ya da daha kısa bir sürede açıklayabilecek güzel bir örnek olduğunu düşünmüyorum. Çünkü iki farklı şeyi açıklamak gerekiyor. İlki, uzayı dolduran ve içinden geçen bazı parçacıklara kütle kazandıran Higgs alanı, ikincisi ise bu alandaki bir titreşim ile etkileşime geçtiğimizde gözlemlediğimiz Higgs parçacığı. Bunların ikisi de açıklaması uzun sürdüğünden genelde popüler bilim konuşurken fazla açıklamaya çalışmadığımız kuantum alan teorisinin bir parçasını oluşturuyor. Ancak kısa bir yolu yok, Higgs mekanizmasını açıklayabilmek için Higgs alanını anlatmak lazım.

Higgs mekanizmasını anlatmaya çalışırken yaptığımız ilk şey kuarklara, yüklü leptonlara ve W ve Z bozonlarına kütle kazandırdığını söylemek oluyor. Ancak bu bazı problemler yaratıyor.  İlk olarak, niye parçacıklara kütle kazandırmak için bir mekanizmaya ihtiyaç duyalım? Neden sadece kütleye sahip olamıyorlar? Tabii ki kütleye sahip olan parçacıklar var, Higgs parçacığı da bunun bir örneği. Bu şekilde, kendimizi neden bazı simetrilerin parçacıkların kütle kazanmasına engel oluşturduğunu açıklamak zorunda bırakarak bir adım geriden başlamış oluyoruz. Ki bu durumu açıklamak Higgs mekanizmasını açıklamaktan daha zordur. İkincisi ise kütlenin büyük kısmı kuantum renk dinamiğinden (QCD) kaynaklanıyor, Higgs mekanizmasından değil. Yani ister istemez insanlara yanıltıcı bilgi vermiş oluyorsunuz. İşte bu yüzden problemli bir durum.

Tüm Reklamları Kapat

Şanslıyız ki bir alternatifimiz var: Konunun asıl tarihsel gelişimi. 1960’ların başında Higgs mekanizması ilk kez (Anderson, Englert, Brout, Higgs, Hagen, Guralnik ve Kibble tarafından) önerildiğinde amaçları fermiyonlara kütle kazandırmak değildi. Sadece çok kısa bir mesafede etkili olan nükleer kuvvetlerin, uzaklıkla azalan kütle çekimi ya da elektromanyetizmaya benzer şekilde (Yang-Mills teorileri) nasıl açıklanabileceğini göstermekti. Tabii kolaylıkla gözlemleyebildiğimiz kütle çekimi ve elektromanyetizma kaynaktan uzaklaştıkça azalır (ters kare kanunu), ama bunu nükleer kuvvetlerin aksine yavaşça yapar. Eğer Yang-Mills ikilisinin önerdiği gibi nükleer kuvvetler elektromanyetizma ile benzerlikler taşıyorsa, uzak mesafelerde etkilerini neden çok çabuk kaybediyorlar?

Önermek istediğim analojiye gelelim. Karanlık bir gecede, birisinin elinde bir lamba tuttuğunu düşünün. Bu kişi sizden uzaklaştıkça ters kare kanununa uygun olarak size gelen ışık miktarı azalacaktır. Lambadan gelen ışınların üç boyutlu olarak lambadan yayılışlarını hayal ettiğinizde bu çok mantıklıdır. Uzun menzilli kuvvetler de bu şekilde düşünülebilir. Tabii bu durumda ışık huzmelerinin yerini kuvvet çizgileri alıyor.

Şimdi bunu nükleer kuvvetlere uygularsak nasıl olup da bir lambadan çıkan ışığın bir iki adım atınca tamamen görünmez olduğunu açıklamak kalıyor.

Bunu yapmanın birkaç yolu var ve doğa ikisinden de yararlanıyor. Lambanın etrafında (şu yabancı filmlerde her yatak odasında bulunan gece lambaları gibi) ışığın geçmesini önleyen bir engel olduğunu düşünebiliriz. Engelin iç tarafında duran bir kişi olduğunu düşünün. Bu kişi için ışık çok güçlü olur, ama dışarı çıkar çıkmaz ışığın etkisi fazlasıyla azalır.

Tüm Reklamları Kapat

Bu olaya “sınırlama” diyoruz. Bu, güçlü nükleer kuvvetin yaptığı şeydir. Bu kuvvetin taşıyıcı parçacığı olan gluonların da kütlesi yok (fotonlar gibi), ancak birbirleriyle olan etkileşimleri o kadar güçlü ki dışarıya sızamıyorlar. Eğer atom çekirdeğinin içinde olsaydınız güçlü kuvvetin etkisini güçlü bir şekilde hissederdiniz, ancak dışarı adım attığınızda etkisi neredeyse hissedilemez hale gelirdi. (Yukarıdaki lamba analojisini daha isabetli kılmak istiyorsak ışığın geçmesini önleyen engelin de enerjiden [ışıktan] yapılmış olması gerekirdi, ama analojiler olayı nadiren birebir yansıtırlar.)

Şimdi de lambanın etrafında bir engel değil de sis olsun. (Elbette ışığı dağıtmak yerine emen bir şey daha iyi olurdu, o yüzden sis yerine isli duman daha iyi bir örnek olabilir.) Bu durumda ışık fazla yol alamaz, çünkü lamba ile sizin aranızdaki boşluğu dolduran sis ışığı emer ve çok fazla yol kat etmesini engeller.

İşte bu Higgs mekanizması ve bu mekanizma zayıf nükleer kuvvetin etki alanının kısa olmasını sağlıyor. Boşluğu dolduran ve zayıf kuvvetin çizgilerini emen bir alan var. Bu gerçekten iyi bir analoji. Her iki durumda da zayıf nükleer kuvvetin etkisini azaltan etmen [emici bir madde] erişilebilen mesafeyi kısaltıyor. Eğer lambaya yeterince yakınsanız sise rağmen onu görebilirsiniz. Aynı şekilde eğer zayıf kuvvetin kaynağına yeterince yakınsanız onun taşıyıcı parçacığı olan W ve Z parçacıklarının kütleleri çok daha fark edilir olacaktır. Bu analojinin konunun anlaşılması ile ilgili boşluğu doldurmasını umuyorum, zira Higgs mekanizmasının işlevi de bu.

Tabii şimdi de sisin nasıl olup da parçacıklara kütle kazandırdığını anlatmak gerekiyor, onu da zihinsel bir egzersiz olsun diye okurlara bırakıyorum. 

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
34
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?
  • Tebrikler! 16
  • Bilim Budur! 9
  • Grrr... *@$# 8
  • İnanılmaz 7
  • Muhteşem! 5
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 5
  • Üzücü! 4
  • Merak Uyandırıcı! 2
  • Güldürdü 1
  • Umut Verici! 1
  • İğrenç! 1
  • Korkutucu! 1
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: Preposterousuniverse Blog | 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 20/05/2024 14:29:02 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/7203

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.

Kategoriler ve Etiketler
Tümünü Göster
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Solunum
Yaşamın Başlangıcı
Küresel Salgın
Karanlık
Oyun Teorisi
Organizma
Evrim
Ufo
Arı
Radyasyon
Isı
Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması (Cmb)
Optik
Ribozim
Orman
Alzheimer
Elektromanyetizma
Venüs
Hareket
Nörobilim
Genetik
Regülasyon
Dişler
Genel Görelilik Teorisi
Video
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Kafana takılan neler var?
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. Carroll, et al. Higgs Mekanizması Nedir? Madde, Nasıl Kütle Kazanır?. (15 Haziran 2018). Alındığı Tarih: 20 Mayıs 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/7203
Carroll, S., Telimenli, C. C. (2018, June 15). Higgs Mekanizması Nedir? Madde, Nasıl Kütle Kazanır?. Evrim Ağacı. Retrieved May 20, 2024. from https://evrimagaci.org/s/7203
S. Carroll, et al. “Higgs Mekanizması Nedir? Madde, Nasıl Kütle Kazanır?.” Edited by C. Caner Telimenli. Translated by C. Caner Telimenli, Evrim Ağacı, 15 Jun. 2018, https://evrimagaci.org/s/7203.
Carroll, Sean. Telimenli, C. Caner. “Higgs Mekanizması Nedir? Madde, Nasıl Kütle Kazanır?.” Edited by C. Caner Telimenli. Translated by C. Caner Telimenli. Evrim Ağacı, June 15, 2018. https://evrimagaci.org/s/7203.
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