Karanlık Madde Üstünbakışım Uzayın Ek Boyutları Yeni Kuvvetler

Kütlenin Kökeni Nedir?
Karanlık Madde
Temel parçacıklar neden böyle farklı
kütlelere sahiptir?
En büyük gizemlerden ikisi parçacıkların
nasıl kütle kazandığı ve kütle ile enerji
arasındaki ilişkidir. Bu gizemleri açıklamak
için, kuramlar Higgs parçacığı denilen yeni
bir parçacık öngörmektedir.
Eğer bu parçacık varsa, ATLAS onu
bulacak ve kütlenin kökeni hakkında
derinlemesine bir kavrayış sağlayacaktır.
Elektron
0,000511 GeV
Yukarı Kuark
0,0025 GeV
Müon
0,1057 GeV
Tılsım Kuark
1,27 GeV
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı
(BHÇ), evrenin neden bugünkü
gibi olduğunu anlamak için Büyük
Patlama’dan hemen sonraki
şartları küçük bir ölçekte yeniden
yaratır.
Tau
1,777 GeV
Üst Kuark
172 GeV
Eğer karanlık maddenin bileşenleri
yeni parçacıklar ise, ATLAS’ın
bunları keşfetmesi ve karanlık
maddenin gizemini aydınlatması
beklenmektedir.
www.atlas.ch/origin-mass.html
Aşağı Kuark
0,005 GeV
Garip Kuark
0,101 GeV
Temel parçacıkların herhangi bir boyutu yoktur.
Burada farklı boyutlar farklı kütleleri temsil etmektedirler. Nötrinoların kütleleri o kadar küçüktür ki bu
ölçekte görünemezler.
Dünyayı yalnızca üç boyutlu
yaşayabilir ve dolayısıyla üç boyutu
olarak canlandırabiliriz; halbuki daha
fazla boyutlu da olabilir.
ATLAS Deneyi, graviton parçacığının
başka boyutlara kaçtığı yüksek
enerjili proton-proton çarpışma
olayları aracılığıyla, ek boyutların
var olduğuna dair kanıtlar görebilir.
ATLAS böyle bir olayda büyük bir
enerji dengesizliği algılayacaktır.
Daha fazla ayrıntı için, lütfen ağ
sayfasını gezin:
Alt Kuark
4,2 GeV
Uzayın Ek Boyutları
Kütleçekiminin diğer üç temel
kuvvete (elektromanyetik, zayıf ve
güçlü kuvvetler) kıyasla oldukça
zayıf olması ek boyutların bir belirtisi
olabilir. Kütleçekimi o kadar zayıftır
ki, sıradan bir buzdolabı mıknatısı
bir kağıt tutturgacını yeryüzünün
tamamının kütleçekimine karşı
koyarak toplayabilir. Bu zayıflık,
kütleçekimi kuvvet alanının
diğer boyutlara yayılmasından
kaynaklanıyor olabilir.
ATLAS, evrende türünü
bilmediğimiz ve karanlık madde
olarak adlandırdığımız maddenin
neden daha çok olduğunu
araştırmaktadır.
Daha fazla ayrıntı için, lütfen ağ sayfasını gezin:
μ- μ+
Karanlık madde için
kanıt, iki gökada
kümesinin
çarpışmasında
görülebilir
www.atlas.ch/dark-matter.html
Evrenin bileşimi
Bir sanatçının ek boyut
anlayışı
Daha fazla ayrıntı için, lütfen ağ sayfasını gezin:
www.atlas.ch/extra-dimensions.html
e - ATLAS’ta bir Higgs
Bozonu olayı nasıl
görünebilirdi?
e+ Jet
Bu proton-proton
çarpışması olayında
“püskürtü” olarak
adlandırılan parçacık
kümeleri aşağı,
Higgs parçacığı ise
yukarı doğru gidecek
şekilde üretildi. Higgs
parçacığı, neredeyse
aynı anda, biri e— + e+
diğeri ise μ— + μ+
ya bozunan iki Z
bozonuna bozundu.
H → Z + Z
sonra
Z → e— + e+
Z → μ— + μ+
Üstünbakışım,
görünmeyen
ve algıçta
kaydedilemeden
kaçan üstünbakışımsal
parçacıklardan dolayı momentumda
büyük bir dengesizliğin oluştuğu olaylar
öngörmektedir. (Burada momentumun
büyük bir kısmı sağ taraftadır ve
görünmez parçacık sol üste doğru
kaçmıştır.)
Üstünbakışım
Kuvvetlerin Birleşimi
Yeni Kuvvetler
Sicim Kuramı uzayın ek
boyutlarını ve “üstünbakışım”
olarak adlandırılan yeni bir
bakışımı öngörür.
Temel kuvvetlerin aynı birleşik
etkileşmenin farklı halleri olması
durumu fiziği kavrayışımızı büyük çapta
basitleştirirdi.
Parçacık süreçlerinde kuvvetler,
parçacık değiş tokuşu olarak
tanımlanır. Herbir kuvvet türünden
sorumlu bir taşıyıcı parçacık vardır.
Üstünbakışım’da her parçacığın
kendisinden çok ağır bir “gölge”
parçacığı olmalıdır, bunlardan biri
karanlık madde parçacığı olabilir.
Bu kuvvetlerin çok yüksek enerjideki
süreçler için tek bir kuvvet olarak
birleştiğine yönelik bazı kanıtlar
bulunmaktadır.
Daha fazla ayrıntı için, lütfen ağ
sayfamızı gezin:
Elektromanyetik, zayıf ve güçlü
kuvvetler (etkileşmeler)
birleştirilirse, sonuç “Büyük
Birleşim Kuramı” olarak
adlandırılır. Bunu gerçekleştirmek
için birkaç öneri vardır ve doğru
kuramı işaret edebilecek bir kanıt
bulmayı ümit ediyoruz.
Taşıyıcı parçacıklar:
• elektromanyetik kuvvet için foton
• güçlü kuvvet için gluon
• zayıf kuvvet için W ve Z parçacıkları
şeklindedir
www.atlas.ch/supersymmetry.html
Parçacıklar
Daha fazla ayrıntı için lütfen ağ sayfasını gezin:
www.atlas.ch/unification.html
Üstünbakışımsal “gölge” parçacıklar
Eğer yeni bir kuvvet varsa, yeni bir
kuvvet taşıyıcı parçacığı olacaktır. Yeni
kuvvetleri bulmak için olası bir yöntem,
W′ ve Z′ olarak adlandırdığımız
parçacıkları aramaktır.
Daha fazla ayrıntı için lütfen ağ sayfasını
gezin:
www.atlas.ch/new-forces.html
Fizikçiler dünyanın ne olduğunu
ve onu neyin bir arada tuttuğunu
açıklayan Standart Model isimli
bir kuram geliştirmişlerdir.
Standart Model
yüzlerce parçacığı ve
karmaşık etkileşmeleri
yalnızca aşağıdakilerle
açıklayabilen bir kuramdır:
• 6 Kuark
• 6 Lepton (elektron gibi)
• Kuvvet taşıyıcı
parçacıkları (foton gibi)
Tüm bilinen madde
parçacıkları ya leptonlardır
ya da kuarklardan oluşan
karma parçacıklardır ve
kuvvet taşıyıcıları değiş
tokuşu ile etkileşirler.
Standart Model’in eksiksiz olmadığını
düşündüren nedenler vardır. ATLAS’ın
ana amaçlarından biri de Standart
Model’in açıklayamadığı keşifler
yapmaya çalışmaktır.
Standart Model’de bütün parçacıklar
kütlelerini Higgs alanından kazanır.
Daha fazla ayrıntı için lütfen ağ sayfasını gezin:
www.atlas.ch/standard-model.html
ATLAS’ta birlikte çalışan 174
üniversite ve deneyevinden
3000 bilim insanı, 38 ülkeyi
ve üzerinde yerleşim olan
tüm kıtaları temsil etmektedir.
ATLAS Deneyi çok sayıda
mühendis, teknisyen ve
yönetici olarak çalışan kişinin
çabalarıyla ayakta durur.
Proton demetleri ATLAS’ın
merkezinde çarpışmaya
başladı ve önümüzdeki
birkaç on yıl boyunca
çok büyük miktarda veri
toplanarak dünya genelindeki
üniversite ve deneyevlerinde
çözümlenecek.
ATLAS ağ sayfası
www.atlas.ch
ATLAS’ta Çalışan Öğrenciler
Dünya genelinden bin
öğrenci algıç yapımına, veri
toplanmasına ve deneysel
verinin çözümlenmesine katılarak
ATLAS’ta yer almaktadır.
Büyük uluslararası işbirlikleri
parçacık fiziği araştırmaları
için etkili bir ortamdır. ATLAS,
veri çözümlemesini de içeren
çalışmaların çoğunu küçük
çalışma takımlarındaki bireylerin
önemli katkılar yapabildiği daha
küçük işlere bölerek başarıya
ulaştırır. Proton çarpışmalarından
çıkan çok büyük miktardaki veri,
geniş bir yelpazedeki araştırma
konularının çalışılması amacıyla
bilim insanları ve öğrenciler
tarafından kullanılacaktır.
Ağ sayfası ATLAS’ın
yapılanmasına, algıcına,
fiziğine, Büyük Hadron
Çarpıştırıcısına (BHÇ), katılan
üniversite ve deneyevleri
kümelerine ilişkin çok daha
fazla bilgi içermektedir.
Karşımadde
Evrenin başlangıcında eşit
miktarda madde ve karşımadde
vardı.
Madde ve karşımadde birbirinin
tam ayna görüntüsü olup aynı
miktarda üretilmiş olsalardı,
birbirlerini tamamen yok edererek
sadece enerji bırakırlardı.
Ama neden maddenin bir
kısmı artarak gökadaları, güzel
gezegenimizi içeren Güneş
Sistemi’ni ve bizi oluşturdu?
ATLAS madde ve karşımadde
arasındaki ufak farkı inceleyecektir.
Daha fazla ayrıntı için lütfen ağ sayfasını
gezin:
Madde ve
karşımadde
karşılaşırsa
birbirlerini yok
eder.
www.atlas.ch/antimatter.html
© 2012 CERN ATLAS Deneyi
Version May 2012
ATLAS Dünyası
Standart Model