Ynt: ATOM PARÇACIKLARININ ÖZELLİKLERİ
TabloA:Bunlar maddeyi oluşturan temel parçacıklardır.Parçacıkların bazı fiziksel özelliklerini belirten renk ve koku tanımlarının parçacık fiziğinde günlük yaşamdakinden farklı teknik anlamları vardır.Parçacıkların kütleleri birbirinden oldukça farklıdır ve kolaylık sağlaması bakımından 1 birim olarak alınan protonun kütlesine göre verilmiştir.Elektrik yükü de protonunkine göre belirlenmiştir.(ν ve t parçacıklarının henüz doğrudan gözlemlenememiştir, ama varlıklarına ilişkin güçlü belirtiler bulunmaktadır.)Her parçacığın, elektrik yükü, rengi ve kokusu ters işaretli olan bir karşıt parçacığı vardır;karşıt parçacıklar ayrıca listeye alınmamıştır.
KARŞIT PARÇACIKLAR
Kuvantum kuramının geliştirilmesinden kısa bir süre sonra, 1930’ların başlarında kuramsal fizikçi P.A.M Dirac karşıt parçacıkların olduğunu öne sürdü.Her temel parçacık için kütlesi aynı, ama elektrik yükü (ve herhangi bir başka yükü) ters işaretli olan bir başka parçacığın bulunması gerekiyordu.Bugün bu varsayım kanıtlanarak doğrulanmıştır.Örneğin, elektronun karşıt parçacığı pozitron, protonunki karşı proton (ya da antiproton) ve kuvarkınki karşıt kuvarktır (ya da antikuvark).
ATOM PARÇACIKLARININ ÖZELLİKLERİ
Her atom parçacığının bazı ayırt edici özelliği vardır.Bu özelliklerin başlıcaları kütle, elektrik yükü, bakışım, renk ve kokudur.
KÜTLE VE ELEKTRİK YÜKÜ
Her temel parçacığın bir özgül kütlesi vardır.Parçacıkların kütleleri birbirinden çok farklı olabilmekte, ana bunun nedeni henüz bilinmemektedir.Parçacıkların bilinen bir başka özelliği de elektrik yükleridir.Bozonlar ile leptonların elektrik yükü elektronunkiyle aynı (-1) olabileceği gibi, bozonlarınki bunun tam ters işaretlisi de (+1) olabilir.Nötron ya da nötrino gibi yüksüz (nötr) bozonlar ve leptonlar da vardır.Kuvarkların elektrik yükü ise -2/3’tür.
BAKIŞIM
Herhangi bir madde üzerinde yapılabilen ve maddede değişikliğe yol açmayan bir işlem varsa, o maddenin bakışımlı olduğu söylenir.Örneğim bir dairenin, merkezinden geçen ve ona dik olarak geçen çizginin çevresinde döndürülmüş olup olmadığı belirlenemez.Benzer biçimde, bir eşkenar üçgen merkezinden dik olarak çıkan bir çizginin .evresinde 120 derece döndürülürse üçgenin görünümünde herhangi bir değişiklik olmaz.Matematikçiler, çeşitli sistemlere uygulandığında bunlarda herhangi bir değişikliğe yol açmayan işlemleri genelleştirmiş ve sınıflandırmışlardır;buna gruplar kuramı denir.Eğer bazı maddeler üzerinde, bu maddelerde ve aralarındaki ilişkilerde bir değişikliğe neden olmadan uygulanabilecek bir işlemler kümesi varsa, bu kümeye bakışım grubu denir.Bu maddelerin bakışım işlemleri altında birbirlerine dönüştükleri söylenir.Bakışım gruplarının çeşitli adları vardır;doğadaki kuvvetlerin ve parçacıkların nasıl düzenlenmiş olduklarının açıklanması bakımından özel önem taşıyan bazı özel bakışım grupları SU
grupları olarak adlandırılır.Buradaki N, bakışım işlemlerinin uygulanabileceği temel madde sayısını gösterir.
Bakışım olgusunu gösteren bu çizimde görülen her üç cisim de, merkezlerinden geçen, sayfaya dik bir eksenin çevresinde 120 derece döndürüldüklerinde kendisine dönüşür,yani görünümlerinde hiçbir değişiklik olmaz.(b) ve (c) cisimleri, aynı merkez üzerine oturmuş iki
Tane (a) cisminden oluşur.Aynı bakışıma sahip daha karmaşık birçok başka düzen kurulabilir.(c) cismi daha az bakışımlı olmakla birlikte, öbür ikisi için belirtilen temel bakışıma sahiptir.
Fizikçiler parçacıkları ve bunların arasındaki etkileşimleri belirleyen yasaların belirli işlem kümeleri altında değişmediğini saptamışlardır.Özellikle 2. Dünya Savaşı’ndan sonra keşfedilen parçacıkların, SU(3) bakışım grubu işlemleri altında birbirine dönüşen kümeler oluşturduğu ortaya çıkmıştır.Ama, gözlemlenen parçacık kümeleri, olanaklı en basit maddeler kümesi değildir.Bu durum yukarıdaki çizimde gösterilmiştir.Gözlemlenen parçacıklar çizimdeki (b) ve (c) şekillerinin köşelerindeki gibidir ve 120 derecelik döndürmeler yapıldıkça doğa yasaları değişmemiş, böylece birçok parçacık kümesi çok basit şekilde gözlemlenebilmiştir.Ama (a) şeklinin köşelerinde yer alan en basit küme gözlemlenememiştir.
1964’te Murray Gell-Mann ve George Zweig, birbirlerinden bağımsız olarak, proton,nötron ve keşfedilmiş birçok parçacığı da içermek üzere tüm hadronların çizimdeki (a) şekline benzer bir başka madde düzeyinden oluştuğunu ileri sürdüler;bu madde Gell-Mann’ın önerisi uyarınca kuvark olarak adlandırıldı.Kuvarklar ayrıca, "koku" denen fiziksel özelliklerine göre u,d ve s kuvarkları olarak ayrıldı.(Kuvark sözcüğü James Joyce’un Finnegans Wake adlı romanında geçen bir cümleden alınmıştı.)
Daha sonraki fizikçilerin de çalışmalarında benzer sonuçlara varması Gell-Mann ve Zweig’ın görüşünün doğrulanmasına ve kuvarkların kuvvetli etkileşime giren temel parçacıklar olarak kabul edilmesine yol açtı.Örneğin 1960’ların sonlarında ABD’nin California eyaletindeki Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi’nde gerçekleştirilen bir deney sonucunda protonların ve nötronların kuvarklardan oluştuğu kanısı kesinleşti.Bu deneyde araştırmacılar Ernest Rutherfod’un atom çekirdeğini keşfetmesini sağlayan tekniğin bir benzerini uyguladılar.Bir kez protonlara çok yüksek enerjili elektronlar çarptırıldı ve şaşılacak kadar çok sayıda elektronun doğrudan protonların arasından geçmek yerine, büyük açılarla geri yansıdığı görüldü.Dikkatle sürdürülen incelemelerin ardından da protonların temelde üç noktamsı parçacıktan, yani kuvarklardan oluştuğunun kabul edilmesi gerektiği sonucuna varıldı.(Bu deney sırasında ayrıca, kuvarkları birleştirerek protonun oluşmasını sağlayan ve glüon denen parçacıkların varlığına ilişkin kanıtlar da elde edildi.)
Bilim adamlarının maddenin kuvarklardan oluştuğuna inanmalarını sağlayan başka nedenler de vardır.Bunlardan biri, kuvarkların proton,nötron ve öbür hadron türlerini oluştururken ancak belirli sayısal birleşimlerde bir araya geldiklerinin anlaşılmış olmasıdır.Protonlar ve nötronlar üç kuvarktan, mezonlar ise tıpkı pionlar gibi kuvark-karşıt kuvark çiftlerinden oluşur.kuramın geçerli olabilmesi için ancak belirli hadron biçimlerinin bulunması, bazılarının ise bulunmaması gerekir ve her iki koşul da sağlanmıştır.Bir başka neden de kuvarkların hem kuvvetli, hem de zayıf etkileşimlere nasıl girdiğini tanımlayan kuramların pek çok önemli deneyi doyurucu biçimde açıklayabilmesidir.
İki kuvark arasında glüon alışverişi
kaynak 
