Popüler Bilim Tüm Yazılar

Tanrı’nın Parçacığı; Higgs Bozonu

Hazırlayan: Merve Yorgancı
Facebooktwittergoogle_plusredditlinkedintumblrmail

Nedir bu Higgs bozonu? Adına ‘tanrı parçacığı’ denilecek kadar ne olmuş olabilir?

İlk defa Cern’de yapılan deneylerde duyduk adını. “Tanrı parçacığı” bulundu denildiğinde bilim insanları havalara uçtu. Tüm halkın ilgisini çekti. Higgs Bozonu’nun ne olduğunu anlamak için önce ‘atoma’ bakmamız gerekir.

Atom: Maddenin en küçük yapıtaşıdır. Belli bir zamana kadar bölünemez ve parçalanamaz olarak biliniyordu. J. J. Thomson’un elektonu, Ernest Rutherford’un protonu , James Chadwick’in nötronu keşfetmesiyle atomaltı parçacıkların da var olduğu anlaşıldı. Atomlar da daha küçük bir şeylerden meydana geliyordu.  Atom; merkezinde proton ve nötron bulunan ve onun çevresinde belli bir yörüngede hareket eden elektronlar bulunduran bir yapıydı.

İleriki zamanlarda gelişen teknoloji ve bilim sayesinde yapılan deneylerde atomun çekirdeğinde bulunan proton ve nötronlar parçacık hızlandırıcılarda bölündü. Onları oluşturan daha temel parçacıklar ‘kuarklar’ keşfedildi. Birçok önemli fizikçinin çalışmalarının birleştirilmesiyle “standart model” denilen tablo elde edildi.

Ama akıllara garip bir soru geldi. Kuarkların bir araya gelmesi ve bu alanda kalması için bir kütlesi olması gerekiyordu. Neden parçacıklar evrende saçılmak veya savrulmak yerine atomlarda sabit bir biçimde kalmıştı? Neden tek bir düzende hareket ediyordu? Neden bir araya gelerek belirli bir yapı oluşturuyordu?

Higgs Bozonu

Peter Higgs bu problemin cevabı için 1964 yılında bir teori ortaya koydu. Temel parçacıkların, her yerde mevcut olan bir alan ile sürekli etkileşimleri sonucu kütle kazandıklarını öne sürdü.

Onun bu teorisi ‘Higgs alanı’ olarak tarihte yerini aldı. Teorinin basitçe açıklamasını da şöyle dile getirdi:

Belirli ölçeklerde bir odamız olsun ve içerisinde birbirleriyle sohbet eden insanlar. Sonra kapıdan biri önemli bir kişinin geldiğini söylesin ‘Einstein geliyor!! Birazdan burada olacak!!’ bunu duyan insanlar elbette ki bir anda hareketlenecektir. Einstein’ın odaya adım atmasıyla birlikte herkes ona yönelecek, hareket edecektir. Einstein’ın ilerlemesini yavaşlatacaklar ve Einstein ilerledikçe ona doğru yönelen insan sayısı daha daha artacaktır. Böylece Einstein’ın hayranı insanlar odada bir alan ve bir kütle oluşturacaktır.

Peter Higgs kuarkların ancak bu alanla bir araya geleceklerini, kütlenin ve alanın böyle oluşacağını öne sürdü. İşte bu alana ‘Higgs alanı’ denilmiştir.

Peter Higgs’in bu teorisinden 48 yıl sonra 2012 yılında Cern’de yapılan deneylerde bu alanın varlığı doğrulandı. Cern’deki Atlas ve CMS deneylerinde büyük hadron çarpıştırıcısıyla protonlar yüksek enerjide çarpıştırıldı. “Higgs bozonu ile tutarlı” bir parçacığı keşfettiğini açıkladı.

8 ekim 2013’ te Nobel fizik ödülü atom altı parçacıkların kütle kökeni anlayışımıza katkıda bulunan bu mekanizmanın keşfi için François Englert ve Peter Higgs’e ortaklaşa olarak verildi.

Buraya kadarını anladık sanırım. Peki, bu parçacık maddeye nasıl “kütle” kazandırıyor? Onu da bu yazımızda açıklamaya çalıştık…

(En üstteki fotoğraf, Prof. Peter Higgs’e aittir)

Merve Yorgancı

 

Kaynakça:

  • Selected CMS Results from Run I (Higgs…)/ Nural Akchurin
  • Tanrı parçacığı / Doç. Dr. Caner Taslaman
  • Newscienteist- Physics & Math / Celeste Biever
  • CERN Accelerating science /The basics of the Higgs boson Cian O’Luanaigh
Hep daha fazla okumak gerekir...

Yorum

Yazar Hakkında

Merve Yorgancı

Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Öğretmenliği ve Astrofizik, çift ana dal yüksek lisans öğrencisi. Astronom ve popüler bilim makaleleri yazarı. Kozmik Anafor'un içerik yöneticisi.