Banner

Radikal Forum

Yaşama dair her ne varsa...

Higgs Bozonu (Tanrı Parçacığı) Nedir?

1
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı

Kompakt Müon Solenoidi (CMS), Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda (LHC) bulunan genel amaçlı bir dedektördür. Standart Model'i (Higgs bozonu dahil) incelemekten, karanlık maddeyi oluşturabilecek ekstra boyutları ve parçacıkları aramaya kadar geniş bir fizik programına sahiptir. CMS dedektörü, büyük bir solenoid mıknatısın etrafına inşa edilmiştir. Bu, Dünya'nın manyetik alanının yaklaşık 100.000 katı olan 4 teslalık bir alan oluşturan silindirik bir süper iletken kablo bobini şeklini alır. Alan, dedektörün 14.000 tonluk ağırlığının büyük kısmını oluşturan çelik bir "boyunduruk" ile sınırlandırılmıştır.

Higgs bozonu, tüm evrene nüfuz eden ve elektronlar ve kuarklar gibi diğer temel parçacıklara kütle veren bir alan olan Higgs alanıyla ilişkili temel parçacıktır. Bir parçacığın kütlesi, bir kuvvetle karşılaştığında hızını veya konumunu değiştirmeye ne kadar direneceğini belirler. Tüm temel parçacıkların kütlesi yoktur. Örneğin, ışığın parçacığı olan ve elektromanyetik kuvveti taşıyan fotonun hiç kütlesi yoktur.

Higgs bozonu, 1964 yılında Peter Higgs, François Englert ve diğer dört teorisyen tarafından belirli parçacıkların neden kütleye sahip olduğunu açıklamak için önerildi. Bilim adamları, 2012 yılında İsviçre'deki CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndaki (LHC) ATLAS ve CMS deneyleriyle varlığını doğruladılar. Bu keşif, 2013 Nobel Fizik Ödülü'nün Higgs ve Englert'e verilmesine yol açtı. Higgs bozonunun keşfi önemliydi çünkü Higgs alanının varlığını doğruladı ve parçacıkların kütle kazandığı mekanizma için deneysel kanıtlar sağladı. Ayrıca, bilinen parçacıkların çoğunun davranışını başarılı bir şekilde tanımlayan ancak başlangıçta Higgs mekanizmasının deneysel onayından yoksun olan Standart Model'deki bir boşluğu doldurdu.

Hadron Çarpıştırıcısı Atlas iç dedektör

Sıvı Argon Kriyostatına tamamen yerleştirildikten sonra ilk ATLAS İç Dedektör Uç kapağı.

Higgs bozonu, yaklaşık 125 gigaelektronvolt (GeV) kütleye sahip son derece kısa ömürlü bir parçacıktır. Hızla diğer parçacıklara bozunur ve bu da doğrudan tespitini zorlaştırır. LHC'deki bilim adamları, Higgs bozonunu üretmek için yüksek enerjili parçacık çarpışmaları kullandılar ve varlığını doğrulamak için bozunma ürünlerini gözlemlediler.

Bilim adamları şimdi, parçacık fiziğinin Standart Modeli'nin tahminleriyle tam olarak eşleşip eşleşmediğini belirlemek için Higgs bozonunun karakteristik özelliklerini inceliyorlar. Higgs bozonu modelden saparsa, Higgs bozonu aracılığıyla yalnızca diğer Standart Model parçacıklarla etkileşime giren yeni parçacıklara ipuçları sağlayabilir ve böylece yeni bilimsel keşiflere yol açabilir.

Hadron LHC Tüneli

LHC tüneli.

Higgs Bozonu Gerçekleri

Higgs bozonu, kütlesini tıpkı diğer parçacıklar gibi, Higgs alanıyla olan etkileşimlerinden alır.
Birden fazla Higgs bozonu olabilir. Yeni fiziğin teorik bir modeli, beş Higgs bozonunu öngörüyor.
Higgs bozonu, bir protonu oluşturan kuarklara kütle verirken, bir protona kütlesinin sadece yaklaşık %10'unu vermekten sorumludur. Bir protonun kütlesinin diğer %90'ı, kuarkların karmaşık etkileşimlerinden ve güçlü nükleer kuvvetten gelir.
Higgs bozonu, diğer parçacıkların kütlesini üretme rolüne sahip olduğundan ve karanlık maddenin öncelikle kütlesi aracılığıyla tespit edilebildiği gerçeğine sahip olduğundan, Higgs bozonu, karanlık madde belirtilerini bulmak için benzersiz bir portal olabilir.

DOE Bilim Ofisi: Higgs Bozon Araştırmalarına Katkılar

CERN'deki LHC, dünyadaki en yüksek enerjili parçacık çarpıştırıcısıdır. Şu anda bilim adamlarının Higgs bozonlarını oluşturabilecekleri ve inceleyebilecekleri tek yer burasıdır. DOE Bilim Ofisi (SC), LHC'nin inşasına yardımcı olmak için önemli hızlandırıcı mıknatıslara katkıda bulundu. DOE ayrıca LHC programındaki birçok bilim insanını, mühendisi ve teknisyeni desteklemektedir. LHC, ikisi SC'nin Yüksek Enerji Fiziği Ofisi tarafından kısmen desteklenen dört büyük deneysel parçacık dedektörüne ev sahipliği yapıyor: ATLAS ve CMS. ABD'li araştırmacılar, ATLAS ve CMS işbirliklerinin sırasıyla yaklaşık %20 ve %25'ini oluşturmaktadır. Ayrıca her deneyin birçok alanında liderlik rolleri oynarlar. Bu deneyler, Higgs bozonunun Standart Model tahminleriyle eşleşip eşleşmediğini veya yeni fiziğe ipuçları sunup sunmadığını, yeni parçacıkları ve etkileşimlerini keşfedip karanlık maddenin yeni fiziğini tanımlayıp tanımlamadığını belirlemek için özelliklerinin hassas ölçümlerini yapıyor.
İnsanın anayurdu çocukluğudur
Jorge Amado
Cevapla

“Fizik” sayfasına dön