Higgs Parçacığı ve Higgs Alanı anlamakta zorlandığım bir konu. O yüzden anlayabildiğim kadarı ile cevap vermeye çalışacağım. Sorunuzun ana başlığı ile başlayacak olursak. Higgs Alanı temel parçacıkların tamamına kütle kazandırıyor. Ancak parçacıkların kütlesinin tamamını açıklamıyor. Protonun kütlesinden yola çıkarsak; iki yukarı kuark ve bir aşağı kuark söz konusu ve bunları birbirine bağlayan gluon olarak isimlendirdiğimiz parçacıklar var. Gluon kütlesiz, kuark kütlesi ise çok düşük, ancak neredeyse kütlenin yarısını bunlar oluşturuyor. Bunun nedeni bu parçacıkların proton içinde ışık hızına yakın titreşmesi. Biliyorsunuz. Bir parçacığın hızı ne kadar yüksek ise göreli kütlesinde o denli artış oluyor.
Higgs Alanının alamet-i farikası burada devreye giriyor (parçacıktan ziyade alanı kelimesini kullanıyorum, çünkü kütleyi kazandıran alan). Sadece enerjiye (hıza) bağlı göreli kütle kazanımı olsaydı, evren radyasyondan oluşan sıkıcı bir yer olurdu. Fakat işin fena tarafı bu parçacıkta kuantum enerji alanı ile oluşuyor. Higgs Parçacığı soruda belirttiğiniz gibi 125 GeV/c2 enerjiye sahip (dikkat edilirse enerji birimi kullanılmış, neticede bu enerji alanı kütleyi de yaratıyor ve illaki kg cinsinden belirtirsek 10-25 kg.) ve bu enerjiyi "alan" olarak tarif ettiğimiz kısımda titreşimler sayesinde kazanıyor.
Sonuç olarak anladığımız şu: Yaşasın Einstein, E=mc2 veya m=E/c2 formülü ile bir parçacığın kütlesinin enerjiden oluştuğunu ispat etmişti. Gerek Higgs Alanının kazandırdığı, gerek parçacığın kendi doğasından oluşan kütlenin tamamının enerji olduğunu anlayabiliyoruz.
Sorunuzun açıklama kısmı daha kazık :). Anlamak ayrı bir konu, anlatabilmek ondan da felaket (sayenizde ben de eksik bilgimi kaynaklardan güncellemeye çalışıyorum). Öncelikle Higgs Parçacığının temel parçacıklar ile etkileşime girdiğini ve kütle kazandırdığını anladık. Fakat her temel parçacık gene Higgs'in neden olduğu farklı bir yolla kütle kazanıyor. Elektron üzerinden anlamaya çalışarak, skaler olan Higgs Parçacığının neden bizi karadeliğe çevirmediğini anlamaya çalışalım.
Elektronların bir elektrik yükü vardır ve bu yük hiperyük olarak tanımlanan bir özelliğe sahiptir. Bu yüke sahip bütün parçacıklar Higgs Alanı ile parçacık etkileşimine girerler (sanal parçacık alış-verişi yaparlar) ve bu bir anlık veya bir süreliğine değil, süreklidir. Şimdi şunu sormak mümkün. Parçacık alış-verişi yapılıyorsa Higgs Alanı nasıl skaler, bir değişim söz konusu değil mi? Sanal parçacıkların tuhaf dünyası, birbirlerini sonsuz şekilde var edip yok edebiliyorlar. Eğer evrende sonsuz diye tanımlanabilecek bir şey var ise, bu sanal parçacıklar olmalı. Hiperyük olarak bilinen bu durum aslında Higgs Alanı alış verişi ile var oluyor (bu kısım benim için karışık, tavuk mu yumurtadan, yumurta mı tavuktan? Hiperyük zaten var da Higgs Alanı ile etkileşime mi giriyor, yoksa bu etkileşim sayesinde mi ortaya çıkıyor. Cevabı okuyan ve bu soruyu görüp açıklayabilen var ise bize yardımcı olsun). Bu alış-veriş esnasında elektron hiperyükünü verir ve hemen geri alır. Bu durum elektronun dönme yönünü ışık hızında değiştirir, dönme yönündeki sürekli değişim, zik-zaklar halinde titreşmesine ve alması gereken yolun uzamasına neden olur. İşte bu ışık hızındaki titreşim elektronun kütlesini artırır. Bu arada "Higgs Alanında ne oluyor" diyebilirsiniz? Bu alanda ışık hızında titreşiyor ve Higgs Parçacığını oluşturuyor. Şimdi geldik sorunuzun tılsımlı cevabına: Higgs Parçacığı temel parçacıklara kütle kazandırmıyor, bu etkileşim sayesinde parçacıklar kütle kazanıyor. Yani kütlesi olan Higgs Parçacığı sürekli var olup, yok oluyor ve evreni bir karadeliğe dönüştüremeyecek kadar kararsız.[1]
Kaynaklar
- Kozan Demircan. Higgs Parçacığı Nedir Ve Nasıl Çalışır? » Kozan Demircan. (10 Temmuz 2020). Alındığı Tarih: 15 Aralık 2023. Alındığı Yer: Kozan Demircan | Arşiv Bağlantısı
