Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Standart Model ve Lagrange Matematiği: Evren'in Neredeyse Tamamını İzah Eden Formül Neler Anlatıyor?

Standart Model ve Lagrange Matematiği: Evren'in Neredeyse Tamamını İzah Eden Formül Neler Anlatıyor? Business Recorder
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Bu yazı, Fizik: Newton'dan Kuantuma yazı dizisinin 7. yazısıdır. Dizinin ilk yazısına gitmek için buraya, dizideki tüm yazıları görmek için buraya tıklayınız. Yazı dizileri, EA Akademi'nin bir parçasıdır.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

Standart Model, fizikçilerin Evren'i açıklamak için kullandıkları atom altı parçacıkları ve bunların birbiriyle ilişkilerini izah eden modeldir. Bu model, elektromanyetizma, zayıf çekirdek kuvveti ve güçlü çekirdek kuvvetini içerir. Özellikle kuarkların keşfiyle birlikte güç kazanmış ve doğrulanmıştır. Ne yazık ki, şu anda kütleçekimini içermediği için tüm temel kuvvetleri bir arada izah edebilen bir model değildir. Bu model, teorik olarak sağlam olsa da, pratikteki uygulamalarında bazı açıklanamayan olgularla karşılaşılmıştır. Higgs Bozonu'nun keşfi, bu modeli tamamlayıcı ve bütünleştirici nitelikte olmuştur. Ancak halen modelin geliştirilmeye ihtiyacı bulunmaktadır.

Standart Model'i normalde parçacıkları ve özelliklerini gösteren tablolar ile görmeye alışık olsak da, Lagrange Matematiği kullanılarak, görseldeki gibi ifade etmek de mümkündür. Lagrange Matematiği'nin güzel tarafı, durmaksızın değişen bir sistemin her bir durumunu ve sistemin barındırabileceği maksimum enerji miktarını ifade etmekte kullanılabilecek olmasıdır. Elbette, bu matematiği kullanmak şart değildir ve Standart Model'i başka şekillerde formülize etmek de mümkündür; ancak görseldeki versiyon, en meşhur ve parçaların bir bütün olarak görülebildiği gösterimlerinden birisidir. Denklem, şöyledir:

Standart Modelin Lagrange Matematiği ile İfadesi
Standart Modelin Lagrange Matematiği ile İfadesi
Evrim Ağacı

Denklemi Parçalara Bölmek

Bu akıl almaz uzunluktaki denklem, 5 alt kısımdan oluşur:

Standart Model'in Lagrangyen denklemi 5 ana parçada incelenebilir.
Standart Model'in Lagrangyen denklemi 5 ana parçada incelenebilir.
Symmetry Magazine

Kısım kısım inceleyecek olursak:

1. Kısım: Güçlü Nükleer Kuvvet ve Gluonlar

Standart Model'in 1. kısmı
Standart Model'in 1. kısmı
Symmetry Magazine

Bu kısım, Güçlü Nükleer Kuvvet'i taşıyan gluonları tanımlayan kısımdır. 8 çeşit gluon bulunmaktadır ve bunların her birinin birbiriyle çeşitli şekillerde etkileşimi bulunmaktadır. Gluonların renk yükü vardır. "Renk yükü" kavramının, bildiğimiz "renk" kavramı ile hiçbir alakası yoktur. Fizikçiler tarafından, renk yüklerinin alışageldiğimiz kırmızı, yeşil, mavi gibi renklerle aşırı yüzeysel bir benzerliği bulunduğu için bu isim seçilmiştir. Ama benzerlik öylesine yüzeyseldir ki, Richard Feynman bu kafa karıştırıcı ismi seçen fizikçileri "aptallar" olarak tanımlamıştır.

2. Kısım: Bozonlar Arası Etkileşim

Standart Model'in 2. Kısmı
Standart Model'in 2. Kısmı
Symmetry Magazine

Denklemin neredeyse yarısını oluşturan bu kısım, bozonlar arası etkileşimi izah etmektedir. Özellikle de W ve Z bozonlarına odaklanır. Bozonlar, kuvvet taşıyan parçacıklardır ve 4 çeşit bozon birbiriyle etkileşerek 3 temel kuvveti oluştururlar: Işığın yapısından tanıdığımız ve bir bozon olan fotonlar Elektromanyetik Kuvvet'i taşır, gluonlar az önce sözünü ettiğimiz gibi Güçlü Nükleer Kuvvet'i taşır; W ve Z bozonları ise Zayıf Nükleer Kuvvet'i taşır. Yakınlarda keşfedilen Higgs Bozonu ise birazcık daha farklıdır. Bu nedenle bu bozonun, denklemde kendine ait bir kısmı vardır. Bu da bizi, bir sonraki kısma götürüyor.

3. Kısım: Zayıf Nükleer Kuvvet

Standart Model'in 3. Kısmı
Standart Model'in 3. Kısmı
Symmetry Magazine

Denklemin bu kısmı, temel madde parçacıklarının Zayıf (Nükleer) Kuvvet ile nasıl etkileştiğini açıklamaktadır. Bu formülasyona göre madde parçacıkları 3 nesle ayrılır ve her birinin ayrı kütlesi bulunur. Zayıf Kuvvet, daha yüksek kütleli madde parçacıklarının daha düşük kütlelilere bozunmasına yardımcı olur. Bu kısımda aynı zamanda Higgs Alanı da tanımlanmaktadır. Bu alan, bazı temel parçacıklara kütlesini kazandırmaktadır. İlginç bir şekilde, denklemin bu kısmı fizikçilerin yakın geçmişteki bazı keşiflerine ters düşen varsayımları içermektedir. Hatalı bir şekilde, nötrinoların kütlesi olduğu varsayılmıştır; ancak 1998 yılında fizikçiler nötrinoların da aşırı küçük ama sıfırdan büyük kütleli olduğunu ortaya koymuşlardır. Bu, on yıllardır parçacık fiziğinin temel varsayımlarından birini alt üst etmiştir.

4. Kısım: Parçacıklar ve Higgs Alanı

Standart Model'in 4. Kısmı
Standart Model'in 4. Kısmı
Symmetry Magazine

Kuantum mekaniğinde bir parçacığın gidebileceği tek bir yol veya yörünge bulunmamaktadır. Dolayısıyla bu parçacıkların hareketlerini tanımlayan matematiksel formüllerde kimi zaman fazladan terimler bulunur. Teorik fizikçiler, bu fazladan terimleri temizlemek için "sanal parçacık" denen bir olguya başvururlar. Bunlar, gerçekte parçacık değillerdir. Sadece, parçacıkların fiziksel "alanlar" ile etkileşiminin ürünü olan bozulmalardır (İng: "disturbance"). Kimi zaman bunları "hayaletler" olarak tanımlamak da mümkündür. Ancak Feynman'dan azar yememek için, bunların "paranormal" bir olgu olduğu iddia edilen ve gerçekte bulunmayan "hayaletler" ile hiçbir ilgisi olmadığının altını çizmek gerekiyor. Nasıl ki bu tip klişe filmlerde, hayaletlerin gerçek dünyaya etkisi bu dünyada bir çeşit "bozulmaya" neden oluyorsa, fiziksel parçacıkların çeşitli fiziksel alanlar üzerindeki etkileri de bu şekilde "bozulmalara" neden olmaktadır.

İşte denklemin bu kısmı, parçacıkların Higgs Alanı ile etkileşmesi sonucu bu alandaki bozulmaları tanımlamaktadır.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

5. Kısım: Faddeev-Popov Hayaletleri


Denklemin son kısmında ise daha da fazla "hayalet" kullanılmaktadır. Burada gösterilen terimler, Faddeev-Popov Hayaletleri'dirler. Bu terimlerin amacı, Zayıf Kuvvet ile etkileşimi tanımlarken doğan bazı diğer fazladan terimleri denkleştirmektir.

Denklemde İşaret Hatası!

İlginç bir şekilde, bu denklemi derli toplu bir araya getirip internete yükleyen, California Politeknik Eyalet Üniversitesi profesörlerinden Dr. Thomas Gutierrez, ana görseldeki denklemi incelerken bir işaret hatası olduğunu ama bunu bulacak enerjisi olmadığını belirtmiştir. Bu hatayı bulabilecek misiniz?

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • İnanılmaz 7
  • Bilim Budur! 6
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 6
  • Tebrikler! 4
  • Merak Uyandırıcı! 4
  • Muhteşem! 3
  • Korkutucu! 2
  • Güldürdü 1
  • Umut Verici! 1
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

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 15/07/2020 05:30:14 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/866

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.

Reklamı Kapat
Güncel
Ornitoloji
İnsan
Yörünge
Üreme
Onkoloji
Dünya
Besin Değeri
Çekirdek
Yaşamın Başlangıcı
Beslenme Biçimi
Davranış
Hastalık Dağılımı
Beslenme Bilimi
Zehirli Mantar
Karbonhidrat
Entropi
Deniz
Kimyasal
Bebek
Biliş
Abd
Etimoloji
Müfredat
Taksonomi
Örümcek
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

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
“Eğer birinin görmezden gelinmesini istiyorsanız, dev bir bronz heykelini yapıp, şehrin en merkezi yerine koyun.”
Banksy
Geri Bildirim Gönder