Kuark Gluon Plazması (KGP)

Kuark Gluon Plazması (KGP)
Relativistik Ağır İyon Çarpıştırıcısı ile KGP Tespiti

Relativistik Ağır İyon Çarpıştırıcısı deneylerinde çok ilginç sonuçlar üretilmişti. Ancak bu sonuçların çok azında 'Maddenin yeni formu' gibi özel bir sonuç ortaya çıktı. Gerçekte bu evren için yeni bir şey değildir. Ancak insanoğlu için yeni bir sonuçtur. 'Kuark Gluon Plazması(KGP)' nın, Bigbang'ten sonraki ilk saniyenin 1/10.000.000 anında; yani evrenin doğumu anında ortaya çıktığı düşünülüyor. Ayrıca büyük olasılıkla nötron yıldızları denilen çok yoğun yıldızların çekirdeklerinde de kuark gluon plazması bulunuyor ve maddenin bu yeni haline, kuark gluon plazması deniliyor. İsminden de anlaşılacağı gibi KGP, kuark ve gluonlardan oluşan bir karışım yani plazma formudur.Fizikçiler, RHIC çarpışmalarının altın çekirdeğini çok fazla ısıtıp sıkıştırarak altın proton ve nötronlarını üst üste getirdiklerini ve kısa bir zaman içinde, aşırı derecede bir enerji alanı oluşturularak; bu alanda çok büyük sayıda kuarkların ve gluonların ortaya çıktığını ifade ediyorlar. İşte bu kuark gluon plazması olarak tanımlanıyor.

Burada bir faz geçişi görülmekte. Kırmızı, mavi ve yeşil küreler ise kuarkları göstermektedir. Kuarklar ise, birbirine siyah çizgi ile gösterilen gluonlarla bağlıdırlar. Başlangıçta kuark üçlüleri ve gluonlar, proton ve nötronların içinde paketlenmiş haldedir. Proton ve nötronlar bilindiği gibi, atomun çekirdeğinde bulunmaktadırlar.Basınç ve ısı arttığında, piyon denen yeni parçacıklar artar. Bu parçacıkların, kuark ve antikuarklardan oluştuğu bilinmektedir. Sonunda şartlar faz değişimi için hazır hale gelir ve kuark gluon plazması ortaya çıkar.Önemli olan bir noktada şudur: kuarklar, gluonlar ve antikuarklar, normal zamanda sahip oldukları bağlardan serbest kalmışlardır ve biri diğeriyle serbestçe bağlanabilmektedirler. Bir RHIC çarpışmasında KGP elde edilse de, bu plazma çok çabuk bir şekilde soğur, genişler ve hadronlarını oluşturmak için birleşir. Fizikçiler, KGP'nin ortaya çıkışını, doğrudan gözlemleyerek tespit edemezler. Çünkü KGP'nin yaşamı oldukça kısadır. Ancak çarpışmayla ortaya çıkan 'parçacık sağnağına' bakarak, KGP'yi saptayabilirler.

KGP üreten bir çarpışma, KGP üretmeyen bir çarpışmaya göre, çeşitli ve farklı oranlarda parçacıklar gönderir. Bigbang sonrasında, evrenin soğuma aşamalarıyla ilgili bir zaman doğrusu, yukarıdaki grafikte gösterilmiştir. Grafiğin üstündeki mor alan, KGP'nin ortaya çıktığı bölümdür ve sıcaklık, 1.000.000.000.000 °C'nin üstündedir. Alt soldan başlayarak, evrenin gelişimi, 0,000000001. saniyeden bugüne dek incelenebilir. Evren yaşlandıkça ve soğudukça; plazma, proton ve nötronları oluşturacak şekilde birleşir ki bu, hadranizasyon aşamasıdır. Daha sonra çekirdek ve atomlar oluşur ki bu aşama ise nükleosentez aşamasıdır. Son olarak da yaşamın ortaya çıkmasına imkan verecek olan atomlar ve moleküller oluşur.

Kaynak: RHIC (Relatıvıstıc Heavy Ion Collıder)

Kuark Gluon Plazması (KGP)
MsXLabs.org

Dünyanın en önemli fizik deneylerinin yapıldığı Brookhaven Laboratuvarı'ndaki bilimadamları, atomları parçalayarak maddenin yeni halini elde ettiklerini açıkladı.

ABD'de, araştırmacılar, elde ettikleri sıvı formundaki “kuark-gluon plazmasının”, evrenin, en erken döneminde neye benzediğini gösterdiğini açıkladı.

Bilimadamları, evrenin meydana geldiği Büyük Patlama'dan sadece bir an sonra tüm maddelerin “kuark-gluon plazması” denilen sıvı bir halde olduğunu belirtiyor.

Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'ndaki “Nükleer Fizik” bölümünün Başkanı Sam Aronson, “Evrende 13 milyar yıl önce var olan serbest kuark ve gluonların, bugün bildiğimiz partiküllere dönüştüğünü” belirtti ve yapılan deneyle maddenin yeni bir halini elde ettiklerini kaydetti.

Kuark-gluon plazması, laboratuvardaki Relativistik Ağır İyon Çarpıştırıcısı'nda, altın iyonları ışık hızına yakın süratle çarpıştırılarak elde edildi. Çarpışmanın yarattığı yüksek enerjiyle açığa çıkan kuark-gluon plazmasının, beklenenin aksine gaz formunda değil, “mükemmel bir kuark sıvısı” olduğu belirtildi.

Bilimadamları, kuarkların, gaz formunda olduğu gibi serbestçe dolaşmadığını, düzensiz ya da dağınık hareket etmediğini, “balık sürüsü gibi” birlikte aktıklarını kaydetti. Aronson bunun, ”mükemmele yakın bir sıvı hal” olduğunu söyledi.

Evrenle ilgili diğer teorilere de ışık tutacağı belirtilen araştırma sonuçlarının, “Nuclear Physics” dergisinde yayımlanacağı belirtildi.

MADDENİN EN KÜÇÜK PARÇASI

Kuarklar, maddenin temel yapıtaşları proton, nötron gibi çekirdek parçalarının içinde, değişik bileşimler halinde bulunuyor.

Bunlar, temel doğa kuvvetlerinden şiddetli çekirdek kuvveti taşıyan gluon adlı sanal parçacıkla birbirlerine bağlanıyorlar.

Bu bağ çok güçlü olduğu için kuarkların, çekirdek dışında bağımsız olarak görülemeyeceği, ancak evreni ortaya çıkaran Büyük Patlama'nın ilk saniyesinin küçük kesirleri içinde kuarkların ve gluonların madde parçacıkları dışında, muazzam sıcaklık ve basınç altında bir plazma halinde var olabildiği düşünülüyordu.

Kaynak: