Ali ÖVGÜNAli ÖVGÜN2007 UFOK-ESKISEHIR2007 UFOK-ESKISEHIRİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsüİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

KÜTLENİN GİZEMİ

İÇİÇERERİİKK

Kütle Problemine Genel Bakışİlk Kütle TanımıModern Kütle TanımıHiggs Mekanizması

Kütle Problemine Genel Kütle Problemine Genel BakışBakış

• Neden filin kütlesi karıncanınkinden daha fazla?

•Atomu oluşturan temel parçacıklar nasıl kütle kazanır?

Farklı tür temel parçacıkların Farklı tür temel parçacıkların neden kendilerine özgü neden kendilerine özgü kütleleri var? kütleleri var?

Fermiyonlar

Bozonlar3. nesil

2. nesil

1.nesilKütle ( giga-elektron-volt)

Kütlesiz Bozonlar

Temel parçacıkların en az 11 farklı kütle çeşiti vardır.

Kütle Nedir?Kütle Nedir?

Bir maddenin kütlesi , hacmi ve yoğunluğunun aynı oranda artması durumda aynı kalır(1687 Principia).

Isaac Newton(1642-1727)

Bilimsel ilk kütle tanımı

Bir cismin kütlesi onun dışarıdan etkiyen kuvvetlere karşı direncinin bir ölçütüdür (1687 Principia).

Modern Kütle TanımıModern Kütle Tanımı

Kütle enerjinin bir dönüşümüdür.

Albert Einstein (1879-1955)

Kütle durgun bir cismin enerjisini belirler. (Einstein, 1905)

Kütle ve enerji eşdeğer niceliklerdir; biri diğerine dönüşebilir.

Protonun Kütlesi

Proton u u d kuarklarından oluşur

Protonun Kütlesi: = u ve d Kuarklarının kütlesi + Kuarkların kinetik enerjisi + Kuarklar arasındaki potansiyel enerji

Protonun kütlesinin çoğu kuarklarınEnerjilerinden gelir; kütlelerinden değil.

9

Sonunda atomu anladım

10

Parçacıkların kütlesinin temeli nedir?Parçacıkların kütlesinin temeli nedir?

t

bc

s

ude

e

Kütle

BozonuW

Gama Işınları

•Proton ve Nötron Kuarklardan OLUŞUR

•Kuarklar ve Elektronlar daha küçük parçacıklardan OLUŞMAZLAR

• Bunlar kütlelerini nerden alıyorlar???

•Elektron ve Kuarklar ?

Higgs MekanizmasıHiggs Mekanizması

•Elektromaknetik alanda bir kuantumsal alandır.

Neden Higgs alanı da Elektromaknetik alan değil?

•Higgs alanı bir kuantumsal alandır.Higgs Alanı nasıl oluşur?

Higgs Alanının 3 Önemli Higgs Alanının 3 Önemli FarkıFarkı Spininin(iç açısal momentumunun) sıfır

olması. Bütün sistemler en düşük enerjide

( sıfır enerji) Higgs alanı sıfırdan daha düşük farklı

bir değerde bulunur.

3. Fark ise nasıl diğer parçacıklarla etkileşim oluşturdurduklarıdır.

Kazanacakları kütle

•Girmiş oldukları alana,•Etkileşime girme oranına bağlıdır.

Higgs Bozonu Higgs Bozonu

Peter Higgs

Bunun doğru

olduğunu nerden

biliyorsun?

Higgs alanı 1964 yılında Peter Higgs tarafından ortaya atıldı.

Higgs alanı varsa, bu alanı temsil eden bir parçacığın (Higgs bozonunun) da olduğunu söyler.

Kütlenin TürüKütlenin Türü:: Evrenimizin tümü higgs alanıyla

kaplıdır. Her parçacığın higgs bozonuyla

etkileşimi birbirinden farklılık gösterir.

Parçacık ne kadar çok higgs bozonuyla etkileşime girerse o kadar çok kütle kazanır ve o kadar eylemsizliğinin arttığı gözlemlenir.

Higgs BozonuHiggs Bozonu

Neden higgs Neden higgs mekanizması? mekanizması? Kaç tane higgs alanı var? BilinmiyorSüpersimetri Standart Modeline (SSMs) göre her parçacığın bir süpereşi var

SSMye göre en az 2 farklı Higgs alanı var.

2 Higgs alanında 5 çeşit Higgs bozonu olmalıdır. 3ü nötr ve 2si yüklü.

Yüksek enerji ile Higgs bozonunun bulunması bekleniyor.

p p

H

CERNdeki Büyük Hadron Çarpıştırıcısında(LHC)

proton ile protonu 14 trilyon elektron Voltluk enerji ile (14 TeV) çarpıştıracaklar.

SonuçSonuçHiggs bozonu bulunmazsa

Standart Model ve parçacıklara kütle kazandırdığı düşünülen higgs alanı çöküntüye uğrayacak.

Higgs bozonu tahmin edildiği şekilde bulunursa Standart Modelin bütün delikleri kapanmış olacak ve geliştirmek için bize yol gözükecek.

TEŞEKKÜRLER