İçeriğe atla

Parçacıklar listesi

Parçacık fiziğinde şu anda bilinen ve kuramsal olan temel parçacıkları ve bu parçacıklarla oluşturulabilen bileşik parçacıkları içeren listedir.

Temel parçacıklar

Temel parçacıklar ölçülebilir bir iç yapı içermeyen parçacıklardır, yani daha küçük parçacıklardan oluşmamışlardır. Kuantum alan teorisinin temel yapıtaşlarıdırlar. Temel parçacıklar spinlerine göre sınıflandırılabilirler. Fermiyonların spini ½ iken, bozon(kuvvetlerin) spini 1'dir.

Standart Model

Parçacık fiziğinde Standart Model temel parçacıklarının fiziksel yapılarının günümüzde anlaşılan şeklidir. Higgs bozonu dahil tüm standart model parçacıkları gözlenebilmiştir.

Fermiyonlar (yarım spin)

Ana madde: Fermiyon
Protonun kuark yapısı, 2 yukarı kuark ve 1 aşağı kuark.

Fermiyonların yarı-tam sayı spinleri vardır, bilinen tüm temel fermiyonlar içinse bu değer ½ dir. Her fermiyonun ayrı bir zıt parçacığı bulunur. Fermiyonlar maddenin temel yapıtaşıdır. Renk kuvveti ile etkileşimlerine göre sınıflandırılırlar. Standart model'de 12 temel fermiyon bulunur : altı kuark ve altı lepton.

Kuarklar
Ana madde: Kuark

Kuarklar renk kuvveti ile etkileşirler. Kendi zıt parçacıkları antikuark olarak bilinir. Kuarkların altı farklı çeşnisi vardır:

Leptonlar
Ana madde: Lepton

Leptonlar renk kuvveti ile etkileşirler. Kendi anti-parçacıkları antilepton olarak bilinir (elektronun antiparçacığı tarihsel nedenlerle pozitron olarak bilinir). Altı lepton vardır. Uygun zıt parçacıklarıyla:

  • Elektron ve pozitron
  • Elektron nötrino ve elektron antinötrino
  • Müon ve antimüon
  • Müon nötrino ve müon antinötrino
  • Tau lepton ve antitauon
  • Tau nötrino ve tau antinötrino

Bozon (tam sayı spin)

Ana madde: Bozon

Bozonların tam sayı spinleri vardır. Doğanın temel kuvvetleri ayar bozonları tarafından sağlanır, kütle ise Higgs bozonu tarafından kullanılacak şekilde varsayılmıştır. Standart Modele (ve gravitonu sağlamak için hem doğrusallaştırılmış genel görelilik hem de doğrusallaştırılmış sicim kuramına) göre temel bozonlar :

İsimYük (e)SpinKütle (GeV)Aracı kuvvetVarlık
Foton0 1 0 ElektromanyetizmaOnaylanmış
W±±1 1 80.4 Zayıf çekirdek kuvveti Onaylanmış
Z00 1 91.2 Zayıf çekirdek kuvveti Onaylanmış
Gluon0 1 0 Güçlü çekirdek kuvvetiOnaylanmış
Graviton0 2 0 YerçekimiOnaylanmamış
Higgs0 0 >112 Aşağı bakınız Onaylanmış

Higgs bozonu (spin-0) elektrozayıf kuram tarafından parçacık kütlelerinin kökenini açıklamak için gereklidir. Higgs mekanizması olarak bilinen bir süreçle Higgs bozonu ve diğer Standart Model fermiyonları SU(2) ayar simetrisinin kendiliğinden simetri kırılması ile kütle kazanır. Ancak dikkat edilmelidir ki, kütlenin kökenini açıklayan, Higgs mekanizması ve bazı diğer kuramlar, Higgs bozonunun varlığını açıklayamamaktadır. (graviton henüz gözlemlenememiştir). CERN'de Higgs bozonu 14 Mart 2013'te 126,5GeV enerji seviyesinde 5-sigma doğruluğunda (yani 99,4%) gözlemlenmiştir.

Kuramsal parçacıklar

Süpersimetri kuramı daha fazla parçacığın varlığını önermektedir, 2008 itibarıyla hiçbiri deneysel olarak onaylanmamıştır.

Diğer teoriler ek bozonların varlığını öngörmektedir.

  • Higgs (spin-0) kütlenin kökeninin SU(2) ayar simetrisinin kendiliğinden simetri kırılması ile oluştuğunu ileri sürer.
  • Graviton (spin-2) kuantum kütleçekimi kuramlarında kütleçekimini açıklamak için öne sürülmüş bir parçacık türüdür.
  • Graviskalar (spin-0) and gravifoton (spin-1).
  • Aksiyon (spin-0) Peccei-Quinn Kuramı'nda güçlü CP sorununu çözmek için öne sürülmüş pseudoskalar parçacıktır.
  • Aksiyino and saksiyon, süpersimetrik genişlemın erinde aksiyon ile birlikte bir süperçokluluk oluşturmaktadırlar.
  • Branon bran uzayı modellerinde olduğu varsayılan parçacıktır.
  • X ve Y bozonuları Büyük Birleşim Kuram'ları tarafından önesürülen W ve Z bozonlarının daha ağır eşleridirler.
  • Manyetik foton.
  • Majoron, nötrino kütlesini açıklayabilmek için önesürülmüş parçacık.

Aynal parçacıklar kutup simetrisini içeren kuramlar tarafından önesürülen parçacıklardır.

Manyetik monopoller manyetik yükü sıfırdan farklı olan parçacıklardır, bazı

Takyon ışık hızını alarında yer alırlar. Şan teorik sanal parçacıktır, kütlesi yoktur.

Preon kuark ve leptonların altyapıtaşı olduğu söylenen parçacıktır ama bilinen bütün çarpıştırıcı deneyleri bunun aksini göstermiştir.

Yoğun madde

Yüksek enerji parçacık fiziğinin eşitlikleri dikkat çekecek şekilde yoğun madde fiziğinin denklemleri ile benzerlik göstermektedir. Bunun sonucu olarak parçacık fiziğine ait pek çok kuram yoğun madde fiziğinde de işlev görmektedir. quasi-parçacık olarak adlandırılan eksitasyon seçilimi yaratılabilir ve keşfedilebilir. Bunlar :

  • Fononlar kristal kafesler içerisinde var olan titreşim kipleri olarak tanımlanırlar.
  • Eksitonlar elektron ve elektron boşluğunun bileşik hali olarak tanımlanırlar.
  • Plasmonlar bir plazmanın uyumlu eksitasyonlarıdırlar.
  • Polariton fotonlar ile diğer quasi-parçacıkların karışımlarıdır.
  • Polaron bir materyalin içerisinde ionlar tarafından çevrilmiş hareket halinde olan yüklü (quasi-) parçacıklardır.
  • Magnonlar bir materyalin içerisinde elektron spinlerinin uyumlu eksistasyonlarıdır.

Hıza göre sınıflandırma

  • Bir tardyon veya bradyon ışıktan daha yavaş hareket eder ve durgun kütlesi sıfırdan farklıdır.
  • Bir lukson ışık hızında hareket eder ve durgun kütlesi yoktur.
  • Bir takyon teorik bir parçacıktır, ışıktan hızlı hareket eder ve sanal durgun kütlesi vardır.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  • S. Eidelman; ve diğerleri. (2004). ""Review of Particle Physics"". Physics Letters B. Cilt 592. s. 1.  (All information on this list, and more, can be found in the extensive, annually-updated review by the Particle Data Group7 Eylül 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.)
  • Joseph F. Alward, Elementary Particles, Department of Physics, University of the Pacific
  • Elementary particles, The Columbia Encyclopedia, Sixth Edition. 2001.

İlgili Araştırma Makaleleri

Parçacık fiziğinde, bozonlar Bose-Einstein yoğunlaşmasına uyan parçacıklardır; Satyendra Nath Bose ve Einstein'a atfen isimlendirilmişlerdir. Fermi-Dirac istatistiklerine uyan fermiyonların tersine, farklı bozonlar aynı kuantum konumunu işgal eder. Böylece, aynı enerjiye sahip bozonlar uzayda aynı mekânı işgal edebilirler. Bu nedenle her ne kadar parçacık fiziğinde her iki kavram arasındaki ayrım kesin belirgin değilse de, fermiyonlar genelde madde ile bileşikken, bozonlar sıklıkla güç taşıyıcı parçacıklardır.

Temel etkileşimler veya Temel kuvvetler, fiziksel sistemlerde daha temel etkileşimlere indirgenemeyen etkileşimlerdir. Bilinen dört temel etkileşim vardır. Bunlar uzun mesafelerde etkileri olabilen kütleçekimsel, elektromanyetik etkileşimler ve atomaltı mesafelerde etkili olan güçlü nükleer ve zayıf nükleer etkileşimlerdir. Her biri bir alan dinamiği olarak anlaşılmalıdır. Bu dört etkileşim de matematiksel açıdan bir alan olarak modellenebilir. Kütleçekim, Einstein'ın genel görelilik kuramı tarafından tanımlanan uzay-zamanın eğriliğe atfedilirken diğer üçü ayrı kuantum alanlar olarak nitelendirilir ve etkileşimlerine Parçacık fiziğinin Standart Modeli tarafından tanımlanan temel parçacıklar aracılık eder.

Fermiyon, parçacık fiziğinde, Fermi-Dirac istatistiğine uyan parçacıktır. Başka bir deyişle, Enrico Fermi ve Paul Dirac'ın gösterdiği üzere, Bose-Einstein istatistiğine sahip bozonların aksine fermiyonlar, belirtilen zamanda sadece bir kuantum durumuna karşılık gelebilen parçacıklardır. Eğer iki ayrı fermiyon uzayda aynı yerde tanımlanmışsa her bir fermiyonun özelliği birbirinden farklı olmak zorundadır. Örnek olarak, iki elektron bir çekirdeğin etrafında aynı orbitalde bulunacaklarsa, bu kez aynı spin durumunda olamazlar ve her orbitalde elektronun biri yukarı diğeri aşağı spin durumundadır.

<span class="mw-page-title-main">Parçacık fiziği</span>

Parçacık fiziği, maddeyi ve ışınımı oluşturan parçacıkların doğasını araştıran bir fizik dalıdır. Parçacık kelimesi birçok küçük nesneyi andırsa da, parçacık fiziği genellikle gözlemlenebilen, indirgenemez en küçük parçacıkları ve onların davranışlarını anlamak için gerekli temel etkileşimleri araştırır. Şu anki anlayışımıza göre bu temel parçacıklar, onların etkileşimlerini de açıklayan kuantum alanlarının uyarımlarıdırlar. Günümüzde, bu temel parçacıkları ve alanları dinamikleriyle birlikte açıklayan en etkin teori Standart Model olarak adlandırılmaktadır. Bu yüzden günümüz parçacık fiziği genellikle Standart Modeli ve onun olası uzantılarını inceler.

<span class="mw-page-title-main">Atomaltı parçacık</span> Atomdan küçük, atomu da oluşturan maddeler.

Atomdan küçük, atomu da oluşturan maddeler. En çok bilinenleri, alt parçacıklardan (kuarklardan) oluşan proton ve nötron; lepton olan elektrondur. Yapısı tamamen keşfedilmemiş atomaltı parçacıklara örnek olarak foton (ışık), bozon, mezon, fermiyon, baryon ve graviton verilebilir.

Lepton, temel parçacıklardan birisidir ve maddenin yapı taşıdır. En çok bilinen lepton, atomda bulunarak atomun kimyasal özelliklerini belirleyerek neredeyse tüm kimyayı oluşturan elektrondur. İki temel lepton sınıfı vardır: yüklü leptonlar ve nötr leptonlar. Yüklü leptonlar diğer parçacıklarla birleşerek atom ya da pozitronyum gibi bileşik parçacıklar meydana getirirken nötrinolar diğer parçacıklarla etkileşime girmezler ve bu sebepten algılanmaları çok zordur.

<span class="mw-page-title-main">Standart Model</span>

Standart Model, gözlemlenen maddeyi oluşturan, şimdiye dek bulunmuş temel parçacıkları ve bunların etkileşmesinde önemli olan üç temel kuvveti açıklayan kuramdır.

Süper simetri, parçacık fiziğinde uzay-zaman simetrisinin karşılığıdır. Bu iki temel parçacıktan oluşur.

'Müon, elektron benzeri-1 e yük ve 1/2 spinli ancak daha yüksek kütleye sahip bir temel parçacık. Müon parçacığı, lepton olarak sınıflandırılmıştır. Diğer leptonlar gibi, Müonun da daha küçük parçacıklara indirgenemeyen bir parçacık olduğu düşünülmektedir.

W ve Z bozonları, zayıf etkileşime aracılık eden temel parçacıklardır. Bu bozonların keşfi parçacık fiziğinin Standart Modeli için büyük bir başarının müjdecisi oldu.

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

Parçacık fiziğinde pion π0, π+ ve π−'den oluşan üç atom atomaltı parçacığın ortak adıdır. Pionlar en hafif mezonlardır ve güçlü nükleer kuvvetin düşük enerjili durumlarını açıklamakta önemli bir rolü vardır.

<span class="mw-page-title-main">Temel parçacık</span> Başka parçacıklardan oluştuğu bilinmeyen parçacıklar.

Temel parçacıklar, bilinen hiçbir alt yapısı olmayan parçacıklardır. Bu parçacıklar evreni oluşturan maddelerin temel yapıtaşıdır. Standart Model'de kuarklar, leptonlar ve ayar bozonları temel taneciklerdir.

<span class="mw-page-title-main">Nesil (parçacık fiziği)</span>

Parçacık fiziğinde nesil veya aile temel taneciklerin oluşturduğu şubelerden her birine verilen addır. Nesillerde yer alan parçacıklar yalnızca kütleleri ile birbirlerinden ayrılırlar. Bütün etkileşimler ya da kuantum sayıları aynıdır.

Üst kuark, parçacık fiziğinde Standart Model'de tanımlanan bir parçacık. +2/3 elektrik yüküne sahip üçüncü kuşak kuarktır. 171,2 GeV/c2 kütleye sahip temel parçacık.

Kuramsal fizikte, parçacıksız fizik, parçacık fiziğindeki Standart Model ile açıklanamayan ve bileşenleri ölçeklere göre değişmeyen varsayımsal maddelerin olduğu şüpheli bir kuramdır, Howard Georgi bu kuramını Parçacıksız Fizik ve Parçacıksız Fizik Hakkındaki Diğer Gariplikler makalesi ile 2007'de ortaya atmıştır. Makalelerini, görüngübilimini, parçacıksız fiziğin özelliklerini ve parçacık fiziği, astrofizik, kozmoloji, CP bozması, lepton bozması, müon bozunması, nötrino salınımı ve süpersimetriyi de araştırmasıyla birlikte düzenli olarak yayınlamıştır.

Preonlar parçacık fiziğinde, kuarklar ve leptonların altparçacıkları olan nokta parçacıklardır. Terim 1974’te, Jogesh Pati ve Muhammed Abdüsselam tarafından oluşturulmuştur. Preon modellerine olan ilgi, 1980’lerde zirve noktasına ulaşmıştır ancak parçacık fiziği Standart Model'i, fiziğin kendisini en başarılı şekilde tanımlamaya devam ettiğinden ve lepton ile kuark kompozitleri hakkında hiçbir deneysel veri bulunmadığından dolayı bu ilgi azalmıştır.

Standart Model ötesi fizik ile Standart modeldeki kütlenin kökeni, güçlü CP problemi, nötrino salınımı, baryon asimetrisi ve karanlık madde ve karanlık enerjinin doğası gibi kuramsal olarak geliştirilmiş olayların açıklanmaya çalışılması kastedilir.Standart model’in matematiksel taslağında bulunan başka problem de genel görelilik ile olan tutarsızlığı ve iki kuramında kesin koşullarda geçerli çökmesidir.. Standart model’in ötesinde süper simetri sayesinde en düşük süper simetrik standart model (MSSM) ve hemen hemen en düşük süper simetrik standart model (NMSSM), yapılan değişik açıklamalar sayesinde de sicim kuramı, M-kuramı ve fazladan boyutlar gibi çeşitli uzantılar bulunur. Kuramların hepsi güncel olayın bütünlüğünü tekrar üretmeye yatkın olduğundan, Her şeyin Kuramı’na adım atmaya ya da bunu bulmaya en yakın kuram sadece deneyler vasıtayla bulunabileceğinden kuramsal ve deneysel fizikteki en aktif konulardan biri standart modelin ötesindeki fiziktir.

Kuantum bilinmezliği, bir kuantum alan teorisinde, şarj taraması, klasik teorinin gözlemlenebilir "yeniden normalize" şarj değerini kısıtlayabilir. Renormalize değeri sadece izin verilen değer sıfırsa, teorisi "önemsiz" ya da etkileşmeyen olmayan şeklinde söylenir. Bir kuantum alan teorisi olarak gerçekleştiği zaman, bu şaşırtıcı bir şekilde, etkileşim parçacıkları tanımlamak için görünen bir klasik teori, serbest parçacıkların etkileşimde olmayan bir "önemsiz" teori haline gelebilir. Bu olgu, kuantum saçmalığı olarak adlandırılır. Güçlü kanıtlar, sadece sayısal Higgs bozonu ile ilgili bir alan teorisi, uzay-zaman boyutlarının önemsiz olduğu fikrini desteklemektedir ama genel olarak bilinmemektedir Higgs bozonu yanında diğer parçacıkları içeren gerçekçi modeller için bir durumdur. Çünkü Higgs bozonu, parçacık fiziğinin standart modelinde merkezi bir rol oynar, Higgs modellerinde önemsizlik sorusu büyük önem taşımaktadır. Bu Higgs önemsizliği, quantum elektro dinamiklerdeki Landau kutup problemine benzer ki bu quantum teorisi, hiçbir etkileşim olmadığı sürece renormalize değer, sıfıra ayarlanır. Kuantum teorisi çok yüksek bir ivme de tutarsız ölçeklerde olabilir. Kuantum elektrodinamiği Landau kutup problemi ile benzerdir. Landau kutup sorusu genellikle tutarsızlık görünür, erişilemeyecek büyük ölçekli ivme kuantum elektrodinamiği için küçük bir akademik ilgi olarak kabul edilir. Ancak bir "önemsiz" teori tutarsızlıkları gibi, LHC'de deney çabaları erişilebilir olabilir. İvme ölçeği olarak başlangıç düzeyindeki ölçeğinin Higgs bozonu içeren teoriler de söz konusu değildir. Bu Higgs teorileri ise, kendisi ile Higgs parçacığının etkileşimleri elektron ve müon olanlar gibi, W ve Z bozonlarının kitleleri yanı sıra lepton kitleleri oluşturmak için olumludur. Böyle standart model olarak parçacık fiziği gerçekçi modellerin önemsizlik sorunlarından muzdarip, bir başlangıç seviyesi ölçeği Higgs parçacığının değiştirilmesi veya terk edilmesi gerekebilir.

F. Takayama and M. Yamaguchi, Phys. Lett. B 485 (2000)Genel görelilik ve Süpersimetri teorilerinin birleştirilmesi ile süper kütleçekimi oluşmuştur. Gravitino (G͂), graviton denilen varsayılmış parçacığın, süper simetrideki kalibretik Fermiyonudur. Bu parçacık, Kara madde için bir aday olarak önerilmiştir.

Parçacık fiziğinde, küçük Higgs modelleri, Higgs bozonunun TeV enerji ölçeğinde bazı küresel simetri kırılmalarından kaynaklanan pseudo-Goldstone bozonu olduğu fikrine dayanmaktadır. Küçük Higgs modellerinin amacı, elektrozayıf simetri kırılmasından sorumlu Higgs bozon(lar)ının kütlesini stabilize etmek için bu tür yaklaşık küresel simetrilerin kendiliğinden kırılmasını kullanmaktır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.