Kırk yıl öncesine kadar canlı ve cansız varlığın yapıtaşları sayılan atomların yuvarlak birer şekli olduğu, elektronların (tıpkı Dünya ve Mars'ın Güneş'in etrafında döndükleri gibi) proton ve nötronlardan ibaret bir çekirdek etrafında döndükleri düşünülmekteydi. O tarihden itibaren de Enrico Ferminin, ilk kontrollu zincir reaksiyonunu meydana getirmeye muvaffak olmasıyla atom düşüncesinde önemli değişiklikler meydana gelmeye başladı. Partikül fizikçileri bugün, atomun 100 kadar temel parçacıktan müteşekkil olduğunu söylemektedirler.

Atomu teşkil eden tanecikler o kadar ufaktırlar ki (10-13 cm büyüklük mertebesinde) en kuvvetli mikroskoplarla dahi görülemezler. 1950 senesinden itibaren bu "görülmezler" âlemi hakkında bilgi te'min edebilecek makinalar geliştirilmeye başlandı. Hatta bu çalışmaların birisinde, hususi hızlandırıcılarla tanecikler yaklaşık. ışık hızına kadar hızlandırılıp birbirleriyle çarpıştırılabilmişti. Bu çarpışma neticesi saniyenin milyarda bîri kadar bir süre içinde top mermisinin şarapnelleri gibi bir parçalanma vukubuldu. Verilen enerji ne kadar fazla İse, müşahede edilen tanecik sayısı da o kadar artmaktaydı.

Bu mevzuda ilk "sansasyonel" keşif Stanford'daki düz hızlandırıcıda ortaya çıktı: Atomu meydana getiren Proton ve Nötronlar atomun temel yapıtaşları değildirler. Bunların herbiri Quark adı verilen üç elementer tanecikten meydana gelir.

Toplam beş veya altı değişik Quark mevcut olup, bunların hususi adları şunlardır: "up" (yukarı), "down" (aşağı), "strange" (nadir), "charm" (cazibe), "bottom" (taban) veya "beauty" (güzellik). Hızlı bir şekilde devam eden araştırmalar bu beş Quarktan başka henüz tesbit edilemeyen, fakat kuvvetle ümidedilen bir altıncı Quarkın var olduğunu göstermektedir. Onun adı da muhtemelen "top" (tepe) dir. Her bir Quark hem üç pozisyonda, 3 "renkte" (kırmızı, yeşil, mavi) olabildiğinden hem de anti-parçacıklara sahip olduğundan atomun yapısını anlayabilmek bugün daha da zorlaşmıştır.

Proton ve Nötronlar gibi komplike yapıtaşları için Baryon'lar mefhumu altında toplanmış üç Quark lüzumludur. Quarklar Gluon'lar İle birbirlerine bağlanmışlardır. Gluonlar 1979'da Hamburg'taki PETRA adlı tesiste müşahede edilebilmişlerdir.

Bu atomaltı tanecikler takımına 6 lepton daha katılır. Bunlardan bizim en çok tanıdığımız Elektrondur. Buna İlaveten 15 yıldır devam eden araştırmalara rağmen sırrını koruyan Nötrino ve enerji bakımından zengin diğer komşu tanecikler de dahil edilebilir.

1960 yıllarında fizikçiler kâinatta birbirinden "bağımsız" tesir eden dört ayrı kuvvetin mevcut olduğunu kabul ediyorlardı.

1-) Yıldız kümelerini, güneş sistemleri ve samanyollarını dağılmaktan koruyan çekim kuvveti..

2-) Aynı yüklü taneciklerin itilmesi, farklı yüklü taneciklerin çekilmesinde rol oynayan elektromanyetik kuvvet..

3-) Atomun çekirdeğinde proton ve nötronların bir arada tutulmasını sağlayan Nükleer kuvvet..

4-) Radyoaktif parçalanma ve çekirdek birleşmesi (füzyon) reaksiyonlarında ortaya çıkan zayıf kuvvet.

Bu kuvvetler arasında ne gibi farklar var? İleticisi; kütlesiz fakat yüksek enerjiye sahib Gluon olan nükleer kuvvet, elektromanyetik kuvvetten, bin kere daha yüksektir; elektromanyetik kuvvetde, zayıf kuvvetten yüz misli şiddetlidir.

Partikül fizikçilerine göre bu kuvvetler, Boson'lar (Hintli araştırmacı S.N. Boson'a izafeten) adı verilen kütlesiz tanecikler vasıtasıyla nakledilirler. Elektromanyetik kuvvetin taşıyıcısı da atomaltı dünyanın Fotonlarıdır. Yerçekiminden henüz keşfedilmemiş Gravitron, nükleer kuvvetten de Gluon'un mesûl olduğu söylenmektedir. Zayıf kuvvetin nakledicisi hakkında 15 sene önce geliştirilmiş teoriler mevcuttur. Buna göre elektromanyetik kuvvet ve zayıf kuvvet bağıntılıdır. Bunlar bir ve aynı kuvvetin değişik tezahürleridirler. Taşıyıcı partikülleri W ve Z tanecikleri olan, zayıf elektro kuvvetten bahsedilmiştir.

Problem sadece zayıf elektro kuvvetin "elle tutulur" bir delilinin olmaması idi. Çünkü bu "weakon"larda çok hızlı uçucu tanecikler mevzubahistir. Bunların kütleleri protonunkinden yaklaşık 80-90 kere daha büyüktür. Dünyada mevcut hiçbir hızlandırıcının gücü bu kadar büyük kütleli tanecikleri elde etmeye yetmiyordu. İtalyan Carlo Rubbia'nın Avrupa nükleer araştırma merkezi (CERN) yetkililerini ikna etmesi neticesi, (SPS) adlı büyük proton hızlandırıcısından proton ve antiprotonlar, şimdiye kadar fizikte insan eliyle erişilen ve en büyük enerji olan 270 GeV (270 milyar elektronvolt)Iuk bir enerjiyle çarpıştırıldılar. Bu şekilde bahsi geçen W ve Z tanecikleri uyarılarak artı W ve eksi W ispat edildi. Neticede ilim adamları bugün tabii kuvvetleri ihata eden tek bir üniversal (âlemşümûl) kuvvetin keşfine doğru bir adım daha yaklaşmış oldular.

Şu an için, maddedin yapıtaşı olarak görülen Quarkların hakikaten maddenin nihaî yapıtaşı olup olmadığı da belli değildir. Bazı ilim adamları Quark'ların da "Preon" adı verilen daha küçük yapıtaşlarından meydana geldiği şeklinde fikirler ortaya atmaktadırlar.

Geçtiğimiz yaz, Genf teki (CERN) de 26,6 km. uzunlukta dairevî bir tünel inşaatına başlandı. Bu tamamlandığında dünyanın en büyük tanecik hızlandırıcısı olacak. 1988 den itibaren elektronların 100 GeV enerji ile pozitronlara çarptırılması plânlanıyor. Şimdiye kadar dünyadaki en büyük Pozitron-elektron hızlandırıcısı PETRA olup 37,62 GeV luk enerji hasıl eder. CERN'in başkanı Scho Schopper'e "Yeni elde edilecek enerji ve bunun ileride iki misli artırılması ile fizikçiler temel yapıtaşları hakkında daha derinlemesine bilgi elde edecek ve hayretleri daha da artacak." Tespit edilmesi beklenen ilk tanecik top-Quarktır. Bunun ispatı için şimdiye kadar PETRA'da yapılan çalışmalar mevcut enerji kifayet etmediğinden neticesiz kalmıştır.

Amerika'daki Stanford Üniversitesinde de bir detektör İle manyetik Monopol'lerin sadece bir nazariyeden İbaret olmadığının ispatlanmasına çalışılıyor. Bunların protondan ufak olmalarına rağmen 10 milyonmilyar kere daha ağır (kütleli) oldukları düşünülüyor. Manyetik yükleri de bir elektronun elektriki yükünden 70 misli daha büyüktür. Kütlelerinin büyük oluşu Monopollerin bugünkü hızlandırıcılarla ispatına mani olmaktadır. Şimdiye kadar ancak protonun yüz misli kütleye kadar olan tanecikler elde edilebilmiştir.

Monopoller gerçekleşince, bu, acaba büyük "birlik" nazariyesinin de tasdikçisi olacak mı? Bu nazriyeye göre nükleer kuvvet, zayıf kuvvetin sadece değişik bir görünümüdür. Kâinatı bir arada tutan da haddizatında sadece bir tek kuvvettir.

Nükleer ve zayıf kuvvetlerin ayni temel kanunun değişik tezahürleri olduğunun ispatlanması için bugünkü makinalarla elde edilenin milyar katı enerjiye ihtiyaç vardır. "Tek" kuvveti gösterebilmek için de bu enerji 10 bin misli daha şiddetli olmalıdır. Böyle bir enerji ise bizim tasavvur ve hayâl gücümüzü çok aşmaktadır.

Doç. Dr. Muvaffak Ayvaz

Yorumlar (0)

Bu icerige ait yorumlari masaustune alabilirsiniz

Yorum Yazin

Adiniz

Email

Baslik

Yorum

eksi not | arti not

Bu yoruma abone ol (Sadece kayitli kullanicilar icin)

Okudum ve kabul ediyorum Yorum gonderim kurallari.

Lutfen resimdeki guvenlik kodunu girin

Yorum Ekleyin