En Küçük (Atomaltı) Parçacıklar Nelerdir?

Yazının altında acelesi olanlar için özet bilgi mevcut, ama biz yine de hepsini okumanızı öneriyoruz :)


Araştırmacılar, atomun en küçük parçacık olduğunu ve parçalanamayacağını düşünürlerdi. Zamanla yapılan araştırmalarla proton, elektron ve nötron gibi atomu oluşturan atomdan daha küçük olan atom altı parçacıklar keşfedildi. Peki, bu parçacıklardan da daha küçük parçacıklar var mı? Bugün Bilim Ayısı'nda keşfedilen en küçük parçacıkları anlatıyoruz.


democritus, atomaltı parçacıklar






Atomun Tarihi Yolculuğu 

Atomun macerası çok eski çağlara dayanmaktadır. Atom, ilk olarak M.Ö 460 - 370 yılları arasında yaşam sürdürmüş olan Democritus "bölünemeyen en küçük parçacık" olarak tanınmıştır.
Daha sonra yapılan çalışmalar ışığında Ernest Rutherford, 1910 yılında yaptığı deneyinde radyoaktif bir kaynaktan yollanan alfa taneciklerinden yararlanarak atomun yapısını inceledi. Deneyinin sonucunda atomun büyük boşluklu yapısını ve çekirdeği keşfetti. Çekirdekteki pozitif yüklü taneciklere de "proton" adını verdi. Rutherford'un yaptığı deneye göre, bir atomun kütlesinin çoğunluğu ve pozitif yüklü tanecikler olan protonların tümü çekirdek adı verilen bir bölgede yoğunlaşır. Böylece atom altı parçacıkların var olduğu görüldü


proton, elektron, nötron

1932 yılında İngiliz fizikçi James Chadwick ince bir berilyum levhasını alfa tanecikleriyle bombardıman ettikten sonra, berilyum metalinin gama ışınlarına benzeyen çok yüksek enerjide ışınlar yaydığını gözlemlemiştir. Bundan sonra gerçekleştirilen deneylerle, bu yayılan ışınların protonun kütlesinden biraz daha büyük kütleye sahip, içinde herhangi bir elektrik yükü bulunmayan nötr taneciklerden meydana geldiği görüldü. Bunların sonucunda James Chadwick de bu taneciklere "nötron" ismini verdi.

1950'li yıllardan sonra parçacık hızlandırıcıların geliştirilmesiyle diğer atomaltı parçacıklar da art arda keşfedildi. Günümüzde yaklaşık 300 atom altı parçacığın olduğu biliniyor. 20. yüzyılın sonlarına yakın zamanlarda birçok atom altı parçacığın kuark ve lepton adı verilen daha alt ve temel parçacıklardan meydana geldiği görüldü.


kuarklar, leptonlar






En Küçük Parçacık Bulundu Mu?     

Öncelikle atom altı parçacıklar adını verdiğimiz kavram, atomdan daha küçük parçacıklara verilen addır. Atom altı parçacıklar elektronlar, protonlar, nötronlar ve daha küçük atomik bileşenleri kapsar. Zamanla proton, nötron ve elektronla sınırlı kalmayıp çok daha küçük parçacıklar da keşfedilmiştir. Zamanla yapılan çalışmalarla tüm atom altı parçacıkları meydana getiren temel ve bölünemez parçacıklar nihayetinde bulunmuştur. Bunlar kuarklar ve leptonlardır. Bununla birlikte tüm maddelerin kuark ve leptonlardan meydana geldiği doğrulanmış oldu.  Leptonlar doğada tek bulunabilirken kuarklar tek bulunamaz. Kuarklar birleşerek kuark grupları meydana getirirler. Bu getirdikleri kuark gruplarına ise "hadron" adı verilir. Bir proton, bir yukarı kuark ve bir aşağı kuarktan meydana gelir. Bir nötron ise bir yukarı kuark ve iki aşağı kuarktan meydana gelir. Elektronlar ise leptonlardan meydana gelir.

Kuark ve leptonların keşfiyle temel parçacık tanımı değişmiş oldu. Bunun sonucunda da tüm madde ve atom tanımları yeniden gözden geçirildi. Bunun sonucunda da atom altı parçacıkları ayrıntılı bir şekilde açıklayan yeni bir model olan "Standart Model" ortaya konuldu. Bu modelde, atomun yapısında kuarklar ve leptonlar olmak üzere iki çeşit bölünemez parçacık olduğu kabul edildi.
Parçacık fiziği dalında sürdürülen bu çalışmalarla evrenin içinde 6 çeşit kuark ve 6 çeşit lepton olduğu ortaya atıldı. Ayrıca bu 12 tane temel parçacığın yanında bu 12 parçacığın karşıt parçacıklarının da olduğu görüldü. Kısacası en küçük parçacıklar kuarklar ve leptonlardır.


hadronlar, kuarklar, leptonlar

Kuarklar

Kuarklar grup şeklindedirler ve bu gruplara "hadron" denir. Kuarkların evrende 6 çeşidi vardır. Bunlar yukarı, aşağı, alt, üst, tuhaf ve tılsımlıdır.  Günümüzde bu kuarklardan yukarı-aşağı, tuhaf-tılsımlı ve üst-alt şeklinde çiftler halinde bahsediliyor. Ayrıca her kuarkın, zıt yüklü bir karşıt kuarkı bulunur. Güçlü çekirdek kuvvetleri hadronların sorumluluğundadır. Hadronlar, içlerinde mezonlar ve baryonlar olmak üzere 2 gruba ayrılır. Baryonların kütlesi, mezonların kütlesinden çok daha büyüktür. Baryon ve mezonların kütleleri de leptonlarınkinden büyüktür.


Baryonlar

Baryonlara verilebilecek en tanıdık  örnekler protonlar ve nötronlardır. Proton ve nötronlar kararlı yapıya sahip olmaları nedeniyle gündelik yaşamımızda kullandığımız eşyalarda da bulunurlar. Protonlar, baryonların en kararlısıdır. Baryonların kütleleri protonların kütlelerine eşit ya da daha fazladır.


Mezonlar

Mezonların pion ve kaon gibi türleri vardır. Tüm mezonlar kararsızdır ve bu yüzden de günlük hayatta kullanılan materyallerin çoğunda bulunmazlar.


Leptonlar

Leptonlar da kuarklar gibi temel parçacıklar olduğundan daha küçük yapılara ayrılamazlar ve iç yapıları yoktur. Leptonların 6 çeşidi vardır. Bunlar elektron, elektron nötrinosu, müon, müon nötrinosu, tau ve tau nötrinosudur. Nötrinoların sahip olduğu kütle sıfır (0) kabul edilebilecek kadar küçüktür ve yüksüzdürler. Neredeyse ışık hızında hareket ederler ve her an milyonlarca lepton içimizden geçiyor olsa da bu parçacıkları tespit etmek oldukça zordur. Leptonlar, baryon ve mezon gibi kuarkların aksine zayıf çekirdek kuvvetlerinden sorumludurlar ve bu yüzden de leptonlar güçlü nükleer kuvvetten etkilenmezler.


Özet

Geçmişte insanlar atomun tek bir parça ve bölünemez olduğunu öne sürmüşlerdir; fakat yanılmışlardır. Günümüzde yapılan üst düzey çalışmalarla atomdan daha küçük olan atom altı parçacıkları oluşturan çok daha küçük temel parçacıkların olduğu belirlendi. Bunlar kuarklar ve leptonlardır. Tüm maddeler bunlardan meydana gelir ve günümüzde en temel parçacıklar olarak tanımlanırlar.

Kuarklar doğada tek halde bulunmadan çift halde bulunurlar; fakat bu durum leptonlar için geçerli değildir. Çift halde bulunan kuarklara hadron denir. Hadronlar da baryon ve mezon olmak üzere iki gruba ayrılır. Evrende 6 çeşit kuark bulunur. Bunlar üst-alt,yukarı-aşağı ve tuhaf- tılsımlıdır.
Leptonlar doğada tek halde bulunabilir. Evrende 6 çeşit lepton bulunur. Bunlar elektron, elektron nötrinosu, müon, müon nötrinosu, tau ve tau nötrinosudur.

Yorum Bırakmayı Unutma Lütfen :)

Yorumların bizim için değerli. Yazıyı okuduktan sonra yorum yaparak Bilim Ayısı'nın içerik kalitesine katkıda bulunabilirsin. Bu sayede biz de daha kaliteli içerikleri seninle daha hızlı paylaşabiliriz.

Sol üst köşedeki oka tıklayarak Anasayfa üzerindeki sosyal medya ikonlarından sosyal medyada bizi bulabilir ve ilgi çekici paylaşımlarımızı takip edebilirsin.

E-posta ile abone olarak yayınladığımız yeni içeriklerden ücretsiz haberdar olabilirsin.


Aklına takılan ve senin için araştırıp yayınlamamızı istediğin ne varsa yoruma konusunu bırakabilir ya da anasayfadaki "İletişim" menüsünden bize ulaşabilirsin.

KAYNAK

https://www.fizikbilimi.gen.tr/atom-alti-parcaciklar/
http://www.kuark.org/2012/04/atom-alti-parcaciklar/
http://www.fizik.net.tr/site/atomlardan-kuarklara/   







 

Yorumlar

Sosyal Medyada Takip Et!