PF Söylesi - CERN Indico
advertisement
Parçacık Fiziği Dr. Bora Akgün / Rice Üniversitesi CERN Türkiye Öğretmenleri Programı Ocak 2015 CERN (Conseil) Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire Fransa-İsviçre sınırında 10 000 nüfuslu “küçük” bir kasaba… Kafeteryalar, restoranlar Misafirhaneler, banka şubeleri Marketler, sigorta acenteleri Adresi: CH-1211 F-01631 İki posta kodu = iki postane Sıradan güneşli bir gün... Kafeteryalardan biri... Manzara: Alplerin önünde bir süpermıknatıs... Big European Bubble Chamber Upsilon Anıtı “Modern sanat” eserleri ve kasabanın su fiskiyesi Solar Fountain Misyonu Araştırma / Evren hakkındaki sorulara cevaplar aramak ve bulmak Teknoloji / Teknolojinin sınırlarını ilerletmek/zorlamak İşbirliği / Bilim aracılığıyla ulusları biraraya getirmek Eğitim / Yarının bilim insanlarını yetiştirmek Nobel Ödüllerİ • Doğrudan CERN’deki çalışmalardan çıkan Nobel’ler: • 1984, W ve Z bozonlarının keşfi: Carlo Rubia ve Simon Van der Meer • 1992, parçacık algıçlarının (multi-wire proportional chamber) geliştirilmesi: Georges Charpak • CERN - Nobel alanların tercihi: • CERN’ün ilk yöneticisi: Felix Bloch – 1952 Fizik Nobeli • CERN’deki büyük deneylerinden L3’ün ve şu an AMS-02 deneyinin başı : Sam Ting – 1976 Fizik Nobeli • CERN’deki büyük deneylerinden ALEPH’in başı, 1960lardan beri CERN fizikçisi: Jack Steinberger – 1988 Fizik Nobeli 6 Nobel Fizik Ödülü 2013 2013 Nobel Fizik Ödülünü François Englert ve Peter W. Higgs "atomaltı parçacıkların kütlelerinin kökenini anlamamıza katkı yapan bir kuramsal mekanizmanın keşfi ve CERN’nin LHC deneylerinden ATLAS ve CMS’in doğruladığı temel parçacığı öngörmelerinden dolayı” aldı. Parçacık fizigi Maddenin ve etkilesimlerin alt yapısını anlamak Parçacık fiziği Kozmoloji Nükleer fizik Katıhal fiziği Kimya-biyoloji Küçük Astronomi Geofizik Mekanik Astrofizik Büyük Parçacık fiziği Kozmoloji Nükleer fizik Katıhal fiziği Kimya-biyoloji Küçük Astronomi Geofizik Mekanik Astrofizik Büyük Büyükten Küçüge -10 -11 -12 -13 -14 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 10 10 1-15 mmm -16 -13 -10 -11 -4 -14 -8 --12 -15 -3 -9 -2 1mm -7 -5 -6 1m 0.1 fm 10 10 10 10 ====m == 0.1 0.1 10 1 10 11mm nm cm pm fm nm cm mm pm pm fm nm 10 10 mmm 10 μm μm μm Mendeleyev 1869 Mendeleyev 1869 12 Lego oyuncakları gibi madde de küçük alt parçalardan oluşur. Peki ama en basit “Lego” birimleri nelerdir? 13 Atom’un içinde ne var acaba? - ++ u u u d d d Proton Nötron 1938 1911 yörüngede olan elektronlar. 1968 En basit atom modeli: çekirdek etrafında Atom çekirdeği parçalanabiliyormuş; Proton ve nötronlar da parçalanabiliyormuş; Bu tanıma göreiçinde madde ve elektronlardan oluşuyor. Atom, artıçekirdek ve içinde eksideelektrik yükü bir karışım olabilir. Çekirdeğin protonlar veolan nötronlar varmış. Onların içinde kuarklar varmış. 14 Temel Parçacıklar Maddenin Üç Ailesi Etrafımızdaki cisimleri oluşturanlar Erken evrende ve Fermionlar laboratuarda olanlar Kuarklar: u, d, c, s, t, b …? Leptonlar: υe, υμ, υτ, e, μ, τ…? Yemek tarifi: Çekirdekler, atomlar yukardakileri uygun şekilde karıştırarak yapılır. e e u d u d u e d e n Nötron p Proton e15 Temel Etkileşimler (yapıtaşlarını bir arada tutan nedir?) Güçlü Elektro manyetik Zayıf Kütle Tüm etkileşimler madde ve kuvvet taşıyıcılarla açıklanabilir. H Ancak henüz yerçekiminin taşıyıcılarını bulamadık Graviton araştırmaları devam ediyor. Higgs Bozonu 16 Standart Model Kuvvet taşıyıcılar Elektrozayıf teori Foton ve iki kuzeni W, Z parçacıkları (CERN’de keşfedildiler). Kuvvetli etkileşim Proton ve nötronları birlikte neyin tuttuğunu biliyoruz: gluonlar Tek bir teoriyle “elektrozayıf ve güçlü etkileşimler” açıklanabilir! Tüm atom ve atomaltı etkileşimleri anlayabilmek mümkün. SM & Genel Görelilik (GG) yaşadığımızH Higgs evreni açıklar. ( mı? ) Bozonu Bügün, bilinen en temel yapıtaşları 17 Enerji Madde ilişkisi E=mc2 • Hızlandırılan parçacıklar enerji kazanır. • Çarpışmalar enerji-kütle dönüşümünü sağlar. • Algıçlar(dedektör) çıkan parçacıkları inceleyip etkileşmeleri ve bunların arkasındaki fizik kurallarını anlamamızı sağlar. 19
