Standart Model'i Tanıyalım..

Standart model, gözlemlenen maddeyi oluşturan temel parçacıkların etkileşiminde büyük öneme sahip olan 3 temel kuvveti açıklayan kuramdır.

Bu kuramı birçok bilim insanının kabul etmemesine sebep olan durum ise, bu kuramın; temel kuvvetlerden biri olan çekim kuvvetini açıklayamamasıdır. Açıklayamamasına rağmen sadece 3 temel kuvvetten bahsedilmektedir. Fakat Standart Modelin diğer bilim adamlarınca kabul görmesine sebep olan başarıları da vardır. Standart Model’in en büyük başarısı; atom altı parçacıkların özellikleri ve aralarında ki etkileşimlerine ait gözlenebilir nicelikleri muazzam hassaslıklarla tahmin edebilir olmasıdır. Bu bir çok kez sınanmasına rağmen hiç fire vermemiştir.

Standart Model’e göre, elektromanyetik kuvvet, elektrik yükü olan bütün kuvvetler tarafından hissedilir ve fotonların elektrik yükü olan parçacıklar arasında alışverişi sonucu ortaya çıkar.. Nötronların, gluonların ve Z bozonunun elektrik yükü olmadığı için elektromanyetik kuvvet hissetmezler. Foton, her ne kadar elektromanyetik kuvvetin taşıyıcısı olsa da, kendisi elektrik yükü taşıyıcısı olmadığı için elektromanyetik kuvveti hissetmez. Bununla birlikte bir foton, elektrik yükü taşıyan bir parçacık ve onun karşı parçacığına bölünebilir. Bütün kuarklar ve leptonlar zayıf kuvveti hissederler, yani zayıf etkileşim yükleri vardır. Zayıf etkileşimler. W bozonların alışverişi sonucu ortaya çıktığı gibi, Z bozonun alışverişi sonucu da ortaya çıkarlar. Protonun elektrik yükünün 2/3 katı elektrik yüküne sahip u,c ve t kuarklar, artı yüklü bir W+ bozonu yayıp veya eksi yüklü bir W- bozonu ile birleşip, protonon elektrik yükünün -1/3 elektrik yüküne sahip d,s veya b kuarklardan birine dönüşebilir.  Benzer şekilde d,s veya b kuark W- bozonu yayıp veya bir W+ bozonu ile birleşip bir u,c veya t kuarka dönüşebilir. Bu dönüşümlerin aynı kuark ailesi içinde olması, farklı aileler arasında olmasından daha muhtemeldir.  Eğer zayıf etkileşim Z bozonu alışverişi sonucu ortaya çıkarsa, o zaman parçacık türünde bir değişim olmaz.

Görüldüğü gibi Standart Model 3 temel kuvvet ve atom altı parçacıkla ve etkileşimlerini tanımlayabilmekte ancak 4. Temel kuvvet olan kütle çekim kuvvetini açıklayamamaktadır.

Standart Model'e göre evrende, temel parçacık olarak sadece;

•  6 çeşit kuark, 
•  6 çeşit lepton,
• Bunların 'karşıt' parçacıkları, 
• Foton, 8 çeşit gluon ve 3 çeşit 'vektör bozon'dan oluşan 'kuvvet taşıyıcı' parçacıklar var.

Kuarklarla leptonlar, kuvvet taşıyıcı parçacıklar aracılığıyla etkileşime girerek, evrendeki görünür maddenin tümüne vücut veriyor. Kuark ve lepton çeşitlerine 'çeşni' (flavor) de deniyor. Dolayısıyla, kuarklarla leptonların 6'şar farklı 'çeşni'si var. Hepsinin de, iç yapıları olmayan temel parçacıklar oldukları düşünülüyor.

Daha önceden Standart Model’in 3 temel kuvvet adı altında açıklandığını, buna 4. Kuvvet olan kütle çekim kuvvetinin hesaba katılmadığını yazmıştım. Bazı bilim adamları, 4. Kuvvet olan kütle çekim kuvvetinin hesaba katılmamasına rağmen  Standart Model’in açıklayabildiği başarılı kanıtları olduğu için Standat Model’i kabul edilebilir görmüştür.

İşte Standart Model'in, kütleçekimi kuvvetini de kapsayacak şekilde geliştirilmiş haline bakarsak, parçacıklarla etkileşime girerek onlara kütle kazandıran Higgs bozonu var.

Higgs bozonu, Standart Model’in öngördüğü ama henüz keşfedilmemiş bir parçacıktır. Hala yüksek enerjili parçacık çarpışmalarının yapıldığı deneyler ile aranmaktadır. Gerçi son gelişmelere göre bulunduğu söylenmektedir. Higgs bozunu teorik olarak temel parçacıklar ile kütleli kuvvet taşıyıcılarının kütle kazanması için gerekli bir parçacıktır.

Eğlenceli Bilimler! :)

Kaynak: http://www.biltek.tubitak.gov.tr/bilgipaket/madde/standart.html