İçeriğe atla

CP ihlali

Parçacık fiziğinde, Yük-Parite (YP) ihlali, kabul edilen YP-simetrisinin bir ihlalidir: Y-simetrisinin (yük simetrisi) ve P-simetrisinin (parite simetrisi) birleşimi. YP-simetrisi, bir parçacık antiparçacığı ile değiş-tokuş edildiğinde (Y simetrisi) ve uzaysal koordinatları ters çevrildiğinde ("ayna" veya P simetrisi) fizik kurallarının aynı kalacağını belirtir. YP ihlalinin nötr kaonların bozunumuyla yapılan keşfi, bulucuları James Cronin ve Val Fitch için 1964 yılında Nobel Fizik Ödülü ile sonuçlanmıştır.

Kozmolojinin, şu anki evrendeki maddenin antimaddeye olan baskınlığını açıklama girişiminde ve parçacık fiziğinde zayıf etkileşim çalışmalarında büyük bir rol üstlenmiştir.

Yük-Parite Simetrisi

YP-simetrisi, iki simetrinin ürünüdür: Bir parçacığı anitparçacığına dönüştüren yük için Y ve bir fiziksel sistemin ayna görüntüsünü alan P. Güçlü ve elektromanyetik etkileşme birleşmiş YP dönüşüm işlemi altında değişmez olarak gözükmektedir. Ama bu simetri belirli zayıf bozunmalar esnasında kısmen ihlal edilmektedir. Tarihsel açıdan, YP-simetrisi 1950'lerdeki parite ihlalinin keşfinden sonra düzenin tekrar sağlanması için önerilmiştir.

Parite simetrisinin arkasındaki fikir parçacık fiziği denklemlerinin ayna evrilmesi altında değişmez kalmasıdır. Bu da bir tepkimenin (kimyasal veya nükleer tepkime gibi) ayna görüntüsünün, orijinal tepkimeyle aynı oranda olması kestiriminin yapılmasına yol açar. Parite simetrisi, elektromanyetik ve güçlü etkileşim de dahil olmak üzere tüm tepkimeler için geçerli gibi gözükmektedir. 1956 yılına kadar, parite korunumunun temel geometrik korunum yasalarından biri olduğuna inanılıyordu (enerji korunumu ve momentum korunumu ile beraber). Ancak, 1956 yılında teorik fizikçiler Tsung-Dao-Lee ve Chen-Ning Yang tarafından var olan deneysel verilerin dikkatli bir değerlendirilmesi, parite korunumunun güçlü ve elektromanyetik etkileşimler ile doğrulandığı ancak zayıf etkileşimde denenmediğini ortaya çıkardı. Birkaç muhtemel deney testleri önerdiler. Kobalt-60 çekirdeklerinin beta bozunumunu temel alan ilk test Chien-Shiung Wu tarafından yönetilen bir grup tarafından yapıldı ve zayıf etkileşimlerin P-simetrisini kesin olarak ihlal ettiğini (veya bazı tepkimelerin ayna görüntülerinin tepkimeleri ile aynı oranda oluşmadığını) gösterdi.

Genel olarak, kuantum mekaniksel bir sistemin simetrisi, eğer birleşmiş PS simetrisi aynı kalacak şekilde başka bir S simetrisi bulunursa yeniden oluşturulabilir. Hilbert uzayı yapısının bu incelikli noktası, P-ihlalinin keşfinden kısa bir süre sonra anlaşıldı ve yük konjugasyonunun düzeni yeniden sağlamak için gerekli olan simetri olduğu öne sürüldü.

Basitçe söylemek gerekirse, yük konjugasyonu parçacıklar ve antiparçacıklar arasında bir simetridir ve YP-simetrisi 1957 yılında Lev Landau tarafından  madde ve antimadde arasındaki asıl simetri olarak  önerilmiştir. Başka bir deyişle, tüm parçacıkların antiparçacıklarıyla değiş-tokuş edilmesi, orijinal sürecin ayna görüntüsüne denk olarak varsayılmıştır.

Standart Modelde YP-İhlali

Standart Model'de eğer kuark karışımını tanımlayan CKM matrisinde  veya nötrino karışımını tanımlayan PMNS matrisinde bir karmaşık faz mevcutsa, doğrudan YP-ihlali izinlidir. Karmaşık fazın mevcudiyetinin bir gerek koşulu en az üç kuark ailesinin varlığıdır (eğer daha az aile mevcut ise karmaşık faz parametresi, kuark alanlarının yeniden tanımlanmaları içine gömülebilir).

Böyle bir karmaşık fazın YP-ihlaline neden sebep olduğu doğrudan doğruya belirgin değildir ancak şu şekilde görülebilir. ve parçacıklarını ve antiparçacıkları ve 'ı (veya parçacık setlerini) ele alalım. Şimdi sürecini ve karşılık gelen antiparçacık süreci olan sürecini göz önünde bulunduralım ve genliklerini de sırasıyla ve ile gösterelim. YP-ihlalinden önce bu terimler aynı karmaşık ifade olmalı. Genlikleri ve fazlarını yazarak ayırabiliriz. Eğer bir faz terimi (örneğin) CKM matrisinden tanıtılıyorsa onu olarak gösterelim. Dikkat edilmelidir ki , 'nin eşlenik matrisini içermektedir, o zaman faz terimini almaktadır. Bu durumda:

Fiziksel olarak ölçülebilir tepkime oranları 

Biraz daha hesaplama ile:

Böylece, karmaşık fazın parçacık ve antiparçacıklar için farklı oranlarda işleyen süreçler verdiğini görürüz ve burumda  da YP ihlal edilmektedir.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Küresel koordinat sistemi</span>

Küresel koordinat sistemi, üç boyutlu uzayda nokta belirtmenin bir yoludur.

<span class="mw-page-title-main">Öz empedans</span>

Öz direnç (Empedans), maddenin kimyasal özelliğinden dolayı direncinin artması ya da azalmasına neden olan her maddeye özgü ayırt edici bir özelliktir. Farklı maddelerin empedansları aynı olabilir ama öz dirençleri aynı olamaz. R= Lq/Q dur. (Rezistif Direnç= Uzunluk*öz direnç/kesit, Alternatif akım'a karşı koyan zorluk olarak adlandırılır. İçinde kondansatör ve endüktans gibi zamanla değişen değerlere sahip olan elemanlar olan devrelerde direnç yerine öz direnç kullanılmaktadır. Öz direnç gerilim ve akımın sadece görünür genliğini açıklamakla kalmaz, ayrıca görünür fazını da açıklar. DA devrelerinde öz direnç ile direnç arasında hiçbir fark yoktur. Direnç sıfır faz açısına sahip öz direnç olarak adlandırılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Kutupsal koordinat sistemi</span>

Matematikte kutupsal koordinat sistemi veya polar koordinat sistemi, noktaların birer açı ve Kartezyen koordinat sistemindeki orijinin eşdeğeri olup "kutup" olarak bilinen bir merkez noktaya olan uzaklıklar ile tanımlandığı, iki boyutlu bir koordinat sistemidir. Kutupsal koordinat sistemi, matematik, fizik, mühendislik, denizcilik, robot teknolojisi gibi birçok alanda kullanılır. Bu sistem, iki nokta arasındaki ilişkinin açı ve uzaklık ile daha kolay ifade edilebildiği durumlar için özellikle kullanışlıdır. Kartezyen koordinat sisteminde, böyle bir ilişki ancak trigonometrik formüller ile bulunabilir. Kutupsal denklemler, çoğu eğri tipi için en kolay, bazıları içinse yegâne tanımlama yöntemidir.

Matematikte karmaşık sayı, bir gerçel bir de sanal kısımdan oluşan bir nesnedir. a ve b sayıları gerçek olursa karmaşık sayılar şu biçimde gösterilirler:

Fazör, sinüzoidal bir ifadenin genlik ve faz açısı bileşenleri kullanılarak oluşturulmuş formülasyonudur.

<span class="mw-page-title-main">Gerçel kısım</span>

Matematikte, bir karmaşık sayısının gerçel kısmı, 'yi temsil eden gerçel sayıların sıralı çiftindeki ilk elemandır; yani ise veya denk bir şekilde ise, o zaman 'nin gerçel kısmı 'tir. İngilizce karşılığından esinlenerek, Re{z} ile veya Fraktür yazıtipindeki büyük R kullanılarak, yani {z} ile gösterilir. 'yi, 'nin gerçel kısmına gönderen karmaşık fonksiyon holomorf değildir.

Görüntü yük yöntemi, elektrostatikte kullanılan bir soru çözüm tekniğidir. İsimlendirmenin kökeni problemdeki sınır koşullarını bazı sanal yükler ile değiştirme yönteminden gelir.

Burada, en yaygın olarak kullanılan koordinat dönüşümü bazılarının bir listesi verilmiştir. Kısmi türevler alınırken çarpımın türevi gibi davranıldığı akıldan çıkarılmamalıdır. Bir örnek olarak fonksiyonunda üç çarpım vardır

<span class="mw-page-title-main">Ayar teorisi</span> Fizikte bir teori

Ayar teorisi veya ayar kuramı, kuramsal fizikte temel etileşmeleri açıklar. Türkçede bazen yerelleştirilmiş bakışım kuramı olarak da geçer.

Değişken değiştirme, İntegral, çarpanlara ayırma, denklemler, üslü denklemler, trigonometri ve diferansiyel denklemler başta olmak üzere matematiğin her alanında işlemi basitleştirmek için kullanılan matematiksel bir yöntemdir.

<span class="mw-page-title-main">Silindirik ve küresel koordinatlarda vektör alanı</span>

NOT: Bu sayfa küresel koordinatların fizik gösterimi içindir, z ekseni arasındaki açıdır.ve yarıçap vektörü söz konusu noktaya orijinden bağlantılıdır, bu açısı x-y düzlemi ve x ekseni ile vektör yarıçapının izdüşümü arası açıdır. Diğer bazı tanımları da kullanılıyor ve çok dikkatli farklı kaynaklardan karşılaştırarak alınmalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Işıktan hızlı hareket</span>

Astronomide, ışıktan hızlı hareket bazı radyo galaksilerin, kuasarların ve yakın zamanda bazı galaktik kaynaklarda denilen mikrokuasarlarda görülen görünüşte ışıktan daha hızlı hareket olduğudur Bu kaynakların hepsi yüksek hızlarda kütlesinin fırlamasından sorumlu bir kara delik içerdiği düşünülmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Küresel harmonikler</span>

Matematikte, küresel harmonikler Laplace denkleminin çözüm kümesinin açısal kısmıdır. Küresel koordinatların bir sistemi içinde küre yüzeyinde tanımlanır, Fourier serisi ise çember üzerinde tanımlanır. Laplace'ın küresel harmonikleri Pierre Simon de Laplace tarafından ilk 1782 yılında tanıtılan bir ortogonal sistemin küresel harmonik formlarının özel bir kümesidir. Küresel harmoniklerden birkaçının kökleri sağda gösterimlenmiştir. Küresel harmonikler pek çok yerde teorik önem taşımaktadır ve özellikle atomik yörünge elektron konfigürasyonları, yerçekimi alanları, geoitleri ve gezegen ve yıldızların manyetik alanlarının temsili ve kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu karakterizasyonu hesaplanmasında kullanılan pratik uygulamaları vardır. Küresel harmonikler 3D Bilgisayar grafiklerinde, dolaylı aydınlatma ve 3D şekillerin tanınması gibi konularda geniş bir yelpazede özel bir rol oynamaktadır.

Bu bir Küresel harmonikler ortonormalize tablosudur ve Bu Condon-Shortley fazı l = 10 dereceye kadar sağlanır.Bazen bu formüllerin "Kartezyen" yorumu verilir.Bu varsayım x, y, z ve r Kartezyen-e-küresel koordinat dönüşümü yoluyla ve ye ilişkindir:

Fizikte,düzlem dalga açılımı küresel dalgaların bir toplamı olarak bir düzlem dalgayı ifade eder,

Matematikte, uzunluğu 1 olan ve uzayda bir norma sahip olan vektöre birim vektör denir. Birim vektör genellikle ‘û‘ gibi şapkalı ve küçük harflerle ifade edilir. Normalize vektör veya versor olmayan bir sıfır vektörü u ile eş yönlü olan birim vektörü u

Matematiksel fizikte, hareket denklemi, fiziksel sistemin davranışını, sistem hareketinin zamanı ve fonksiyonu olarak tanımlar. Daha detaya girmek gerekirse; hareket denklemi, matematiksel fonksiyonların kümesini "devinimsel değişkenler" cinsinden izah eder. Normal olarak konumlar, koordinat ve zaman kullanılır ama diğer değişkenler de kullanılabilir: momentum bileşenleri ve zaman gibi. En genel seçim genelleştirilmiş koordinatlardır ve bu koordinatlar fiziksel sistemin karakteristiğinin herhangi bir uygun değişkeni olabilirler. Klasik mekanikte fonksiyonlar öklid uzayında tanımlanmıştır ama görelilikte öklid uzayı, eğilmiş uzay ile tanımlanmıştır. Eğer sistemin dinamiği biliniyor ise denklemler dinamiğin hareketini izah eden diferansiyel denklemlerin çözümleri olacaktır.

Paramanyetik bir malzemede, malzemenin mıknatıslanması genel olarak uygulanan manyetik alanla orantılıdır. Fakat eğer malzeme ısıtılırsa, bu oran düşer: Belirli bir sıcaklığa kadar, mıknatıslanma sıcaklıkla ters orantılıdır. Bu kavram “Curie Yasası” tarafından kapsanmaktadır:

<span class="mw-page-title-main">Elektrozayıf etkileşim</span>

Parçacık fiziğinde elektrozayıf etkileşim, doğanın bilinen iki veya dört temel etkileşiminin birleşimin bir tanımıdır: elektromanyetizm ve zayıf etkileşim. Her gün düşük enerjilerde, bu iki kuvvet çok farklı oluşsa da, teori modelleri aynı kuvvetin iki farklı etkisi gibidir. Yukarıdaki birleştirme enerjisi, yaklaşık 100 GeV, tek bir elektrozayıf kuvvet oluşturabilir. Bu yüzden, eğer evren yeterince sıcaksa (Big Bang'den kısa bir sonra olan bir sıcaklık ortalama 1015 K), elektromanyetik kuvvet ve zayıf kuvvet birleşmiş bir elektrozayıf kuvvete dönüşür. Elektrozayıf dönem boyunca, zayıf kuvvet güçlü kuvvetten ayrılır. Kuark dönem boyunca, elektrozayıf kuvvet elektromanyetik ve zayıf kuvvetten ayrılır.

Trigonometrik fonksiyonları tanımlamanın birkaç eşdeğer yolu vardır ve bunlar arasındaki trigonometrik özdeşliklerin kanıtları seçilen tanıma bağlıdır. En eski ve en temel tanımlar dik üçgenlerin geometrisine ve kenarları arasındaki orana dayanır. Bu makalede verilen kanıtlar bu tanımları kullanır ve dolayısıyla bir dik açıdan büyük olmayan negatif olmayan açılar için geçerlidir. Daha büyük ve negatif açılar için Trigonometrik fonksiyonlar bölümüne bakınız.