GeriTeknoloji Higgs Alanı ve Yaradılış
MENÜ
  • Yazdır
  • A
    Yazı Tipi
  • Yorumlar
    0
    • Yazdır
    • A
      Yazı Tipi

Higgs Alanı ve Yaradılış

Higgs Alanı ve Yaradılış
refid:15230452 ilişkili resim dosyası
Abone Olgoogle-news

Önümüzdeki hafta bilim dünyası bir metrenin trilyon çarpı trilyon çarpı trilyonda biri boyutunda yeni bir fiziğin kapılarını aralayacak.

Mikroskop veya teleskop gibi ölçü aletleri ile veya çıplak gözle gördüğümüz tüm nesnelere, bir başka değişle, atomlardan galaksilere kadar evrene, madde dediğimiz kumaşı ören ve elbiseyi diken terzinin sırları çözülecek.  Popüler kültürün tanrının zerreleri olarak isimlendirdiği HİGGS alnının varlığı kesinlik kazanacak. Standart modelin gizemli son notası, yaradılış öyküsünü seslendiren senfonide yerini alacak. Bu öylesine gizemli bir nota ki, doğanın olağanüstü simetrik yapısına ait soruları yanıtlayacak. Bundan sonraki makalelerimizde tüm zamanların en pahalı deneyinin, insanlık ve bilim dünyası için neden önem taşıdığı üzerinde duracağız. Amacımız bu ekranın izleyicilerine, her kesin anlayabileceği bir dil ile olup biteni açıklamak olacaktır.

HİGGS’İ bir efsane haline getiren nedir?

Evrende algılayabildiğimiz her nesneyi meydana getiren temel parçacıkları, simetriye dayanarak kurgulayan STANDART MODEL’İN gerçeği yansıttığı kanıtlanacak.  Bu kanıt gelecek yüzyılların fiziğine ışık tutacak kadar önem taşır.

 Yaradılış anı olarak bilinen büyük patlamadan, bir saniyenin katrilyonda biri kadar sonra, neler olduğunun resmini çeken CERN deney sonuçları, insanlığı gizemli gerçekle, yani HİGGS ile tanıştıracak. Higgs alanının kozmik lavları içersinde elektronların ve kuarkların nasıl kütle kazandığı,   evrenin biz canlılar da dâhil, nasıl kütle kazandığı, yani nasıl maddesel hale geldiği açıklanacak.

 Büyük patlama evrenin süper simetrik olduğu bir andır, o an evren bembeyaz bir sayfa gibidir, üzerinde hiçbir leke hiçbir nokta yoktur.  Süper simetri, evrenin her noktada ve her yönde aynı özelliklere sahip olmasıdır. Higgs alanın doldurduğu kozmik okyanusta, elektronlar ve kuraklar kütle kazanınca süper-simetri kırılır. Dışarıdan bir müdahale olmadan,  yani evrenin o döneminde sayfanın üzerine nokta koyacak kimse yok iken, bembeyaz sayfanın üzerinde noktalar belirmesi, simetri kendiliğinden kırıldığı anlamına gelir.

 Üzerinde hiçbir işaret olmayan beyaz bir sayfa düşününüz, sayfa üzerindeki her nokta aynı özelliktedir, yani simetriktir. Şimdi sayfaya bir daire çizin, yani dışarıdan müdahale edin,  artık sayfa üzerindeki noktalar, dairenin içindeki ve dışındaki olmak üzere yeni bir özellik kazanmıştır, yani simetri kırılmıştır. Başlangıç döneminde evren, bir Higgs okyanusu iken, beyaz bir sayfa gibi süper-simetriktir.  Temel parçacıklar bu beyaz sayfada önce kendiliğinden belirmeye başlayınca simetri de kırılmaya başlar. Sonrada ortaya çıkan kuvvetlerin etkisi Higgs okyanusunda elektronlar, kuarklar, protonlar nötronlar atom çekirdekleri atomlar, moleküller, yıldızlar, galaksiler, yani bu gün algıladığımız evren oluşur. Belki de Tanrı yaradılışı böyle kurgulamıştır. Bütün bunlar13,7 milyar yılda gerçekleşmiştir.
Simetrinin kendiliğinden kırılması ile Higgs okyanusunu bir elektron, kuark-gluon plazmasına dönüştürür. Çok yüksek sıcaklıkta ivmeli hareket etmekte olan elektronlar, evreni bir ışık topuna dönüştürür. Belkide kutsal kitaplardaki tanrı önce ışığı yarattı söylemi, evrenin bu dönemini ifade eder. Evrenin genişleyerek soğuması elektronların elektrik alan,  manyetik tek kutupların manyetik alan oluşturması ile sonuçlanır. Kozmolojik evrimselleşmeyi yani galaksilerin yıldızların meydana geliş süreçlerini, sonraki makalelere bırakarak bu makalede sadece Higgs alanının, titreşmekte olan yoğun enerjilere nasıl kütle kazandırdığı anlatılacaktır.

Çizimde Higgs alanı(b) ile elektromanyetik(a) alan karşılaştırılması yapılmıştır. Görüldüğü gibi günlük yaşantımızda iç içe olduğumuz elektromanyetik alan içinde depo edilen enerji yoğunluğu, alan şiddetinin sıfır olduğu noktada sıfır olur, Şekil(a).

/images/100/0x0/55eb2e1df018fbb8f8b088df
Alan eksenine dik eksen enerji yoğunluğunu temsil etmektedir. Bu özellik Higgs hariç tüm alanlar için de geçerlidir. Higgs alanını(b) diğerlerinden ayıran özellik alan şiddetini eksen değil bir düzlem ile temsil edilmesidir. Şekilde A=3 ve B=2 harfleri ile tanımlanan koordinatlar Higgs özelliklerini basit olarak anlatmak için seçilmiştir, Higgs tek bir alan değildir, birbirinden farklı 24 bileşeni vardır. Bileşen sayısı artıkça alan şiddeti temsil eden geometri değişir. Burada karmaşık geometrileri basite indirgemek için Higgs alanının sadece iki bileşeni A ve B bileşenleri göz önüne alınmıştır.  Titreşmekte olan kuark veya elektron Higgs alanının A veya B gibi farklı bileşenleri ile etkileştiğinde ölçtüğümüz özelliklerini kazanır. Alan koordinatlarının sıfır olduğu konumda enerji yoğunluğu sıfır değildir. Higgs’i bildiğimiz klasik alanlardan ayıran bu özelliktir, şekilde tümsek ile gösterilmiştir. Tümseğin alanı temsil eden düzlem ile kesiti bir dairedir. Buna vakum çemberi denir çember üzerinde alan şiddeti sıfırdır. Tümsek ise boşluk enerjisini gösterir. Şimdiye kadar bilinen alanların böyle bir özelliği yoktur, alanın yoğunlaşma sürecinde ortaya çıkar. Böyle bir modelin oluşmasını engelleyen hiçbir doğa yasası yoktur.

Büyük patlamanın hemen ardından evren özelliğini kısaca aktardığımız Higgs okyanusudur.  Şekilde görülen sanal bilye, titreşen enerjiyi alan düzlemine göre daha yukarıda bir yerde gösterilmiştir. Sanki kütle çekiminden kaynaklanan bir potansiyele sahipmiş gibi bir anlatım kolaylığı sağlamak için tasarlanmıştır; gerçekte böyle bir bilye yoktur.

Kütle kuark ve elektronların Higgs alanı ile etkileşmesi ile oluşur. Şekilde enerji yoğunluğunu temsil eden tümseğin tepesinde bulunan sanal bilye yer çekim etkisi ile yuvarlandığında, potansiyel enerjisi nasıl hareket enerjisine dönüşüyorsa, Higgs mekanizmasında da kuarklar ve elektronlar, sanal bilye gibi,  tümsek tepesinde sahip oldukları enerji vakum çemberi üzerine kütleye dönüşür. Bu muhteşem bir düşüncedir. Tepe noktasında sistemi temsil eden bilye karasız denge durumundadır. Esasında ne böyle bir bilye nede tepe vardır, parçacıkların kütle kazanması bilyenin düşerek vakum çemberi üzerinde bir noktada durmasına benzer.  Kütleye sahip olmanın öyküsü budur. Anlaşılacağı gibi Higgs çok marifetli bir alandır. Diğer marifetlerini sırası ile anlatacağım.  Umarım tahmin ettiğim gibi CERN deki detektörler Higgs’i görmüştür. Belki de tanrı evreni böyle yaratmıştır, ben böyle yarattığını sanıyorum. Sizde düşünün, sorunuz varsa ben buradayım.

False
Haber Yorumlarını Göster
Haber Yorumlarını Gizle