Yeni bir parçacık bulundu
Abone olEvrenin nasıl oluştuğuna kafa yoran bilimadamlarının uzun süren çalışmaları nihayet sonuç verdi.
İsviçre'deki Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nde (CERN)
, Higss bosonu olması muhtemel yeni bir atomaltı parçacığı
bulundu.
İsviçre'deki Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'ndeki (CERN) ATLAS deneyinin sözcüsü Fabiola Gianotti, yeni parçacığın izlerini 126 giga elektronvolt (GeV) kütle bölgesinde bulduklarını açıkladı.
5 SİGMA SEVİYESİNDE İZLİYORUZ
CERN'de Higgs parçacığının varlığı konusunda yapılan deneylerin
sonuçlarına ilişkin düzenlenen seminerde konuşan Gianotti, "Bugün
araştırmalar, mümkün olacağını tahmin etmediğimiz kadar ilerlemiş
durumda" dedi.
"Elimizdeki veride, 126 GeV kütle bölgesinde yeni bir
parçacığın belirgin izlerini 5 sigma seviyesinde
gözlemliyoruz" ifadesini kullanan Gianotti, sözlerini
şöyle sürdürdü:
"Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (BHÇ) ve ATLAS'ın mükemmel verimi ve
çok sayıda kişinin olağanüstü çabası bizi bu heyecan verici duruma
getirdi. Bu sonuçları son haline getirmek için biraz daha zaman
gerekiyor. Daha fazla veri ve daha fazla çalışma da bu yeni
parçacığın özelliklerini bulmak için gerekli olacaktır."
HEYECANLANMADAN DURMAK ÇOK GÜÇ
CERN Araştırma Müdürü Sergio Bertolucci de "Bu sonuçlar
karşısında heyecanlanmadan durmak çok güç. Geçen yıl, 2012'de ya
yeni Higgs benzeri bir parçacık bulacağımızı ya da Standart Higgs
Modeli'nin mevcudiyetini devre dışı bırakacağımızı belirtmiştik.
Bende, ihtiyatlı bir yaklaşımla, şimdi dallara ayrılan
bir noktaya geldiğimiz izlenimi uyandı: Yeni
parçacığı inceledikçe, gelecekte elde edilen verileri daha iyi
kavrayabileceğimiz bir gelecek görüyorum" dedi.
CERN'de ATLAS ve CMS deney ekiplerince 2011 ve 2012 yılında elde
edilen verilerin bir araya getirilmesine dayanılarak açıklanan
sonuçlar, "ilk sonuçlar" olarak adlandırıldı.
BU YIL İÇİNDE YAPILACAK YENİ DENEYLER DAAH FAZLA VERİ
SUNACAK
CERN'in internet sitesinden yapılan açıklamada, 2012 yılındaki
sonuçların hala analiz edildiği belirtildi.
Bugün gösterilen analizlerin kağıda dökülmüş halinin Temmuz ayının
sonlarına doğru tamamlanmasının beklendiği kaydedilen açıklamada,
bugünkü incelemelerin daha eksiksiz bir resminin, bu yıl içinde
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın deneylere ilişkin daha fazla veri
sağlamasının ardından ortaya çıkacağı bildirildi.
HİGGS PARÇACIĞI NEDİR, NİÇİN
GEREKLİ? NASIL ARANIYOR? BULUNMASI NEDEN ZOR?
CEVAPLAR SONRAKİ SAYFADA
[PAGE]
CERN'de ATLAS deneyinde araştırmacı olan, Kaliforniya
Üniversitesi Fizik bölümünden Dr. Gökhan Ünel ile CERN Teori bölümü
araştırmacısı Dr. Can Kozçaz'dan edinilen bilgiye göre, etrafımızda
gördüğümüz her cisim, periyodik tablodaki elementlerden meydana
geliyor.
Bu elementler, yani atomlar ise bir çekirdekten ve bu çekirdeğin
etrafındaki elektronlardan oluşuyor. Çekirdeğin içinde de protonlar
ve nötronlar var. Proton ve nötronlar, "kuark" adı verilen
parçacıklardan ve kuarkları bir arada tutan "gluonlardan" oluşuyor.
Bugünkü bilgilerimize göre, sözü geçen kuarklar, elektronlar ve
gluonlar temel parçacıklar, yani daha fazla bölünemezler.
STANDART MODEL
Atom altı etkileşmelerin anlaşılmasına yarayan ve şimdiye kadar
yapılmış birçok deney sonucunu başarıyla açıklayan modele "Standart
Model" adı veriliyor.
Standart Model'de kuarkların, elektronların ve başka bazı
parçacıkların neden kütlesi olduğunun en basit açıklaması "Higgs
Mekanizması" adı verilen bir eklemedir.
Bu mekanizmayı Prof. Peter Higgs dışında, yaklaşık aynı zamanda iki
ayrı takımı oluşturan beş fizikçi birbirlerinden bağımsız olarak
önermişti. Protonu oluşturan temel parçacıklardan kuarkların ve
elektronların kütlesini açıklayan Higgs mekanizması, Prof. Higgs'in
adı ile anılan yeni bir parçacık öneriyor.
Son 30 yıldır aranan ve Standart Modeli tamamlayacak olan Higgs
parçacığını bulmak bu yüzden önemli. Ancak ağırlığımızın tamamını
Higgs'e yüklemek haksızlık olur: Protonun ve nötronun yani
dolayısıyla insanın kütlesinin ancak yüzde 1'i Higgs parçacığından
geliyor, kalan yüzde 99'undan kuantum renk dinamiği sorumlu.
PARÇACIĞI BULMAK NEDEN BU KADAR ZOR VE ZAMAN
ALICI?
CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcı'sında (BHÇ) saniyede 600
milyona varan çarpışmada ortaya çıkan parçacıkların büyük çoğunluğu
daha önceki çalışmalarda gözlemlenmiş Standart Model süreçlerinden
kaynaklanıyor.
Higgs parçacığı oluşumu gibi nadir süreçleri gözlemeye çalışmak
samanlıkta iğne aramaya benzetilebilir. Bu yüzden deneylerde çok
veri toplamaya, yani yüksek istatistiğe gerek var. Örneğin, aranan
herhangi bir süreç milyarda bir olasılıkla gerçekleşiyorsa ve iyi
bir ölçüm yapmak için bin gözleme ihtiyaç varsa en az bir trilyon
çarpışma yapılmalı.
Bu çalışmalardaki zorluklar hem hızlandırıcının hem de deneylerin
yapılıp çalıştırılmasında çok büyük işgücü ve emeğin yanı sıra
birçok teknolojik zorluğun da üstesinden gelmeyi gerektiriyor.
Örneğin CERN'deki Higgs araştırması yapan iki büyük deneyde (ATLAS
vs CMS) yaklaşık 6000 kişi görev alıyor.
NASIL ARANIYOR NASIL BULUNUYOR?
Deneysel parçacık fiziği Einstein'ın ünlü E=mc2 (kütle ve enerji
birbirine dönüşebilir) denklemine uygun olarak, yüksek enerjili
parçacıkları birbirine çarpıştırarak, açığa çıkan enerjiden yeni
parçacıklar üretmeye dayanıyor.
Oluşan parçacıklar ve bunların bozunum ürünleri, algıçlar
tarafından, bıraktıkları izler sayesinde gözlemleniyor ve
özellikleri ölçülüyor. Aranan Higgs parçacığı çok kısa ömürlü
olduğu için, oluştuğu anda Standart Model'de bilinen parçacıklara
algıca henüz ulaşamadan bozunuyor.
Algıçlar bu bozunma ürünlerinin izlerini ölçerek Higgs parçacığı
adaylarını ortaya çıkartıyor. Ancak benzer izler Standart
Model'deki Higgs dışındaki süreçlerden de gelebilir. Bu yüzden
"Higgs parçacığı vardır" diyebilmek için, ilgili ölçümlerde
Standart Model'in Higgs dışındaki beklentilerinin üzerinde bir
fazlalık gözlemlenmesi gerekli.
Bu fazlalık gözlemlenirse bunun basit bir deneysel hatadan veya
istatistiksel bir dalgalanmadan kaynaklanmadığına emin olacak kadar
çok veri toplanması gerekir. Örneğin "sinyal gördüm" diyebilmek
için hesaplanan hata miktarının binde 3'ten az olması gerekir.