Parçacık Nedir?

PARÇACIK a. (parçadan, -cık küçültme ekiyle). Fiz. Fiziksel bir sistemin incelenen özelliklere oranla temel bir nitelik taşıdığı kabul edilen bileşeni. || Parçacıklar fiziği, maddenin, olabildiğince temel düzeydeki bileşenlerini inceleyen fizik dalı. (Bk. ansikl. böl.)

—Denizbil. Deniz suyunda asıltı halinde bulunan, ortalama çapı makromolekül ile birkaç milimetre arasında değişen, mine- zal ya da organik kökenli cisim.

—Yerbii. Tortul bir kayacın bileşeni.

—ANSİKL. Fiz. “Parçacık” sözcüğü fizikte genellikle, bir sistemin iç yapısı, incelenen düzeyde sistemin davranışı üzerinde etkisiz olduğundan göz ardı edilebilen bileşenlerini belirtmede kullanılır. Nitekim, emülsiyonlar ya da katı asıltılar göz önüne alındığında "kolloidal parçacıklari’dan söz edilir; bu parçacıklar 50 Â lük (elli kadar molekül) sabun miselleri olabildiği gibi, 500 Â lük (milyonlarca atom) altın taneleri de olabilir. Bir gaz içindeki parçacıklar, atomlar ya da moleküllerdir. Atom fiziğinde parçacıklar, çekirdeği vb.'yi oluş
turan elektronlar ve nükleonlardır. Makroskobik ölçekte ise, evrenbilimde Evren gökadalardan oluşmuş bir parçacıklar kümesi olarak kabul edilir. Kuramsal bakış açısından, parçacık kavramı klasik mekanikte, maddesel nokta kavramıyla özdeşleşir. Kuvantum alanında, parçacık kavramı, kuvanton kavramıyla denk tutulur.

• Parçacıklar fiziği. Uzun süre temel parçacıklar fiziği olarak adlandırılan bu bilim dalı temellik kavramının mutlak bir kavram olmadığı anlaşıldıkça "temel" nitelemesini giderek yitirdi ve sadece "parçacıklar fiziği" olarak anılmaya başladı. Deneysel alanda, nükleonlara ayrışan çekirdekler, kuarklara ayrışan nükleonlar, gerçekten temel bileşenlerden oluşmuş bir sınır düzeyin varlığını ileri sürmeyi neredeyse olanaksız kılacak kadar çok belirti ortaya koymaktadır. Kuramsal alanda, karşılıklı olarak, kinetik enerji-kütle enerjisi dönüşümüne olanak veren ve dolayısıyla belli bir tepkimedeki parçacık sayısının korunumunu olanaksız kılan Einstein göreliliğinde, doyurucu bir temellik kavramının kurulması çok zordur.
Nitekim günümüzde, parçacıklar sınıflandırılırken, kararlı nesnelerle kararsız nesneler aynı düzeyde göz önüne alınmaktadır: örneğin elektron (kararlı) ve müon (kararsız) ile benzer şekilde proton (kararlı) ve nötronun (kararsız) aynı aileye ait oldukları kabul edilir.
Bu sınıflandırmalar parçacıkların görünür bireysel özelliklerinden (kütleleri gibi) çok, etkisi altında oldukları (ya da olmadıkları) büyük etkileşim sınıflarına dayanır. Günümüzde araştırılan en temel düzeyde, kuvvetli etkileşimlere katılmalarına bunlar kuarklar, glüonlar ve bunların en sık rastlanan bileşimleridir (nükleonlar, mezonlar, vb.) ya da katılmayarak zayıf elektromanyetik etkileşimlerin etkisinde kalmalarına (bunlar leptonlar, elektron, müon, nötrinolar, "zayıf" bozonlar ve fotondur) bağlı olarak iki büyük parçacık kategorisi ayırt edilir. Son olarak graviton yalnız çekimsel etkileşimlere katılır.
Temel bir dikotomi, temel parçacıkları ikiye ayırır: bir yanda kendilerine bir tür süreklilik sağlayan bir korunum yasasının etkisindeki fermionlar (bunlar ancak parçacık karşıtparçacık çiftleri halinde ortaya çıkabilir ya da yok olabilir), öbür yanda, sayıları keyfi olarak değişebilen bozonlar. Fermionlar (kuarklar, leptonlar vb.), geleneksel madde kavramının, bozonlar (glüonlar, fotonlar vb.) ise ışıma kavramının birer uzantısıdır. Gerçekte genellikle, bozonların, fermionlar arası etkileşimlerde aracılık yaptığı düşünülmektedir. Ama, bu etkileşimler, kuşkusuz bütün maddesel cisimlerin bileşiminde rol oynadığından, fermionlar ve bozonlar da, temel bileşenler olarak göz önüne alınmalıdır.