Parçacıkların nasıl kütle kazandığını açıklayabilmek için öngörülen Higgs alanı tüm uzayzamanı kaplayan bir artalandır. Bir parçacık uzayzamanda hareket ettiği zaman bu Higgs artalanını deforme eder. Bu deformasyon Higgs alanı kuantumlarının hareket eden parçacığı tamamem çevrelemesi ya da Higgs alanının parçacık etrafında yoğunlaşması olarak da düşünülebilir. Parçacık bu ekileşimden kazanır kütlesini.
Quantumları
Higgs alanı kuantumlarından kütleye sahip ve elektrik yükü olmayan Higgs bozon diye bilinir. Standart Model'in öngördüğü ama henüz keşfedilmemiş bir parçacık olan Higgs bozon yüksek enerjili parçacık çarpışmalarının yapıldığı deneyler ile aranmaktadır. Bunlardan halen çalışmakta olan ikisi Fermilab'de Tevatron isimli proton-antiproton çarpıştırıcısındaki CDF ve D0 deneyleridir. Higgs bozonunun Cenevre’deki CERN'de yapılmakta olan LHC isimli proton-proton çarpıştırıcısında yapılacak deneylerde bulunma olasılığı daha yüksektir. LHC de parçacık çarpışma enerjisi Tevatron çarpışma enerjisinden 7 kat daha fazladır.
Higgs mekanizması
Kuantum alan teorisinde “Higgs mekanizması”, bir ayar teorisindeki kütlesiz ayar bozonlarına bir arka-zemin Higgs alanı ile etkileşerek bir kütle kazandırma yoludur. Parçacık fiziğinin standart modeli tüm temel parçacıklara kütle kazandıran Higgs mekanizmasını kullanır. Mekanizma, tam kendiliğinden simetri kırılmasında olduğu gibi, vakumda sıfırsız (nonzero) olan Higgs alanını gerektirir. Bu durumda, kırılan simetri ölçülür, uzayın hepsini dolduran alan anlamında, Higgs yoğunlaşması yüklenir. Ayar alanları yüklü bir yoğunlaşma var olduğunda som (massive) olur. Standart modelde ki Higgs mekanizması, W± ve Z zayıf ayar bozonlarının kütle oranını başarılı bir şekilde açıklar; ki aksi taktirde kütlesiz olacaktır. W ve Z kütleleri oranı beş desimal yer için doğru olarak öngörülür. Standat modeldeki leptonlar ve kuarklar da Higgs yoğunlaşması ile etkileşmelerinin bir sonucu olarak kütle kazanır. Standart modeldeki Higgs, standart-model U(1) altındaki bir fazda iken, kompleks bir spinör, bir SU(2) ikilisidir. Simetri kırılmasından sonra, Higgs’deki dört serbestlik derecesinin üçü onlara kütle kazandıran W ve Z bozonlarıyla birleşir, kalan bir serbestlik derecesi de yeni bir skaler parçacık-Higgs bozonu- olur. Her ne kadar Higgs mekanizması için dolaylı delil bulunsada; ivmelendiriciler henüz Higgs bozonunu oluşturup özelliklerini belirleyemediler, bu yüzden Higgs’in bir temel ya da bileşik parçacık olup olmadığı bilinmiyor. CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda Higgs’in varlığının deneysel olarak ispatlanacağı umuluyor.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder
Eleştirilerinizi bu alanda yayınlayabilirsiniz.