Faydalı Bağlantılar
Tarot Falı | Tarot Falı Bak | Fal Bak

Tarot Falı


Proton ve nötronun büyüklüğü nedir? İçlerinde ne vardır?

Proton hızlı dönüşüyle (spin) bir manyetik alan yaratan, yaklaşık 10 15 m (bir metrenin milyarda birinin milyonda biri) büyüklüğünde, pozitif elektrik yüklü bir toptur. Nötronun boyutları da hemen hemen aynıdır. O da kendi etrafında döner ve bir manyetik alan yaratır. Nötronun toplamda bir elektrik yükü yoktur, ancak tamamıyla yüksüz de değildir. İçinde birbirini dengeleyen pozitif ve negatif yükler vardır.

Proton ve nötronun içyapısınm araştırılmasına dönük ilk adımlar Robert Hofstadter tarafından bir elektron hızlandırıcı kullanılarak 1950’lerin ortalarında Stanford Üniversitesi’nde atılmıştır. Hofstadter’in metodu kendisinden yaklaşık 45 yıl önce Ernest Rutherford’un kullandığı yöntemle büyük bir benzerlik taşıyordu. Rutherford, atomun içyapısını araştırırken

Şekiller proton ve nötronun içerisindeki elektrik yükü yoğunluğunu parçacığın merkezinden uzaklığın fonksiyonu olarak gösteriyor. Yoğunluk birim hacim cinsinden değil, birim radyal uzaklık cinsinden ifade edilmiştir. atomların üzerine ateşlediği alfa parçacıklarının sapmalarını ölçmüştü. Hofstadter de aynı şekilde nükleonun içyapısını çekirdeklerin üzerine yolladığı elektronların sapmalarını ölçerek tespit etmeye çalıştı. Rutherford’un alfa parçacıkları birkaç milyon elektron volt (MeV) enerjiye sahipti.7 îlk deneylerinde temel olarak sadece şunu gördü: Atomun pozitif elektrik yükü, atomun içerisindeki küçük bir çekirdeğin derinliklerinde yer alıyordu. Hofstadter önce 600 milyon elektron voltla (600 MeV), sonra bir milyar elektron volttan (1 GeV) biraz fazlasıyla yaptığı deneylerde çok daha fazlasını tespit etti. Çekirdeklerin ve onların içerisindeki nükleonların boyutlarını ölçebilmekle kalmadı, ayrıca elektrik yük ve manyetizmanın nasıl dağıldığına dair de bilgi edindi. Şekil 6, proton ve nötronun içindeki elektrik yükü yoğunluğunu göstermektedir.

Daha sonra göreceğimiz gibi, her parçacığın bir dalga boyu (veya dalga uzunluğu) vardır. Parçacığın enerjisi ne kadar büyükse, dalga boyu o kadar az olur. Dalga boyu ne kadar küçükse de, ilgili yerin en saklı küçük kesimlerini araştırmak o derece kolay olur. Sıradan bir mikroskop ile görebileceklerimizin sınırı, mikroskobun kullandığı ışığın dalga boyu tarafından

Bir elektron volt (1 eV) elektronun hızlandırılması sonucu 1 voltluk potansiyel elektrik farkından kazandığı enerji miktarıdır. Parçacıklar dünyasında sıklıkla göreceğimiz genel birimler eV milyon (MeV) ve eV milyar (GeV), hatta bazen eV trilyon (TeV)’dir. belirlenir. Bir elektron mikroskobu her zaman daha iyidir, çünkü onun elektronlarının dalga boyları ışığın dalga boyundan çok daha küçüktür. Stanford’un elektron hızlandırıcısı için de, çok büyük ve çok güçlü bir elektron mikroskobuydu diyebiliriz. Onun milyar voltluk elektronlarının dalga boyları tek bir protonun çapından daha az (ama çok daha az değil) idi, parçacığın içini aydınlatmaları da böyle mümkün oldu.

Bugün bizlerin proton ve nötronların içerisinde yer aldıklarını bildiğimiz kuarklar ise, Hofstadter’in gözleminden kaçmayı başardılar. Kuarklar temel parçacıklardandır, elektronlar gibi 1/2 birim spine sahiptirler ve yine elektronlar gibi bize fiziksel uzama sahip olmayan nokta parçacıklar olarak gözükmektedirler. Bu kitabın ileriki bölümlerinde kuarklardan bahsedeceğiz (bkz. Soru 45). Varlıkları deneysel olarak onaylanmadan önce bağımsız biçimde Murray Gell-Mann ve George Zvveig isimli iki genç teorisyen tarafından öne sürüldü. Kuark adını da Gell-Mann’a borçluyuz.

Bugün kuarkların gerçekten var olduğunu gösteren bir veri zenginliğine sahip olmamıza karşın, aslına bakarsanız gerçekte bir kuarkı görebilmeyi halen başaramadık. Çıldırtıcı biçimde utangaçlar ve sürekli iki veya üçlük gruplar halinde kümelenmek istiyorlar. Ayrılamamalarınm nedeni, aralarındaki çekim kuvvetinin birbirlerinden uzaklaştıkça (kütleçekim veya elektrik kuvvetine hiç benzemeyen biçimde) daha fazla güçlenmesi. Onları ayırmaya dönük her çabayı yine hiçbir kuark yalnız kalmayacak şekilde gerekirse yeni kuarklar yaratarak engelliyorlar. Çarpıcı bir benzeşim bir bilimkurgu filmindeki olayla kurulabilir. Beta ve Zeta ismindeki uzaylılar birbirlerine sıkıca sarılmışlardır. Rob ve Bob isimli dünyalılar onları ayırmak için olağanüstü bir kuvvet uygularlar. Sonunda, büyük çabalardan sonra başarılı olurlar veya başarılı olduklarını zannederler. Beta ve Zeta ayrıldığında yeni birer Beta ve Zeta ortaya çıkar. Yeni Beta kendini eski Zeta’ya, yeni Zeta da kendini eski Beta’ya bağlar. Tüm oflama poflamalanna karşın Rob ve Bob, Beta ve Zeta’yı ayıramamışlardır. Üstüne üstlük ellerinde bir yerine iki Beta-Zeta bileşimi vardır artık.