İçeriğe atla

Tetrakuark

Tetrakuark, parçacık fiziğinde, dört valans kuarktan oluşan ve varlığı tahmin edilmesine karşın henüz kanıtlanamamış egzotik mezondur. Prensipte, bir tetrakuark durumu kuantum renk dinamiği içinde yer alabilmektedir.[1]

Tarihi

Kafes kuantum renk dinamiği altında oluşturulan ve dört statik kuark ve antikuark tarafından üretilen renkli akış borularını gösteren bir bilgisayarla oluşturulmuş görsel.[2] Kuantum renk dinamiği altında oluşturulmuş olması, renk yükleri arasında bağlantı kuran akış borularının oluşturulmasına yol açmıştır.

2003'te, Japonya'da devam eden Belle deneyi esnasında keşfedilen ve geçici olarak X(3872) olarak adlandırılan parçacık, kendisi için oluşturulan teoride bir tetrakuark adayı olarak gösterildi.[3][4] Parçacığın geçici adındaki X, henüz test edilmesi gereken ve kesin olarak bilinmeyen özellikleri olduğunu; devamındaki numara ise MeV/c2 bazındaki kütlesini temsil etmekteydi.

2004'te, Fermilab tarafından gerçekleştirilen SELEX adlı deneyde karşılaşılan DsJ(2632) durumu, olası bir tetrakuark adayı olarak gösterildi.[5]

2007'de, Belle deneyi sırasında gözlemlenen Z(4430) adlı parçacığın
c

c

d

u
 şeklindeki durumunun bir tetrakuark adayı olduğu açıklandı. Yine aynı deney sırasında 2007 yılında keşfedilen Y(4660) parçacığının da tetrakuark durumunda olabileceği belirtildi.[6]

2009'da Fermilab, geçici olarak Y(4140) adını verdikleri parçacığın tetrakuark olabileceğini açıkladı.[7]

2010'da, DESY'den iki fizikçi ile Kaid-i Azam Üniversitesi'nden bir fizikçi, eski deney verilerini tekrar analiz etmeleri sonrasında, ϒ(5S) mezonu (bir tür bottomonyum) ile bağlantılı olarak iyi tanımlanmış tetrakuark rezonansının var olduğunu açıkladılar.[8][9]

Haziran 2013'te, Çin'deki BES III deneyi ile Japonya'daki Belle deneyi, birbirinden bağımsız olarak yaptıkları açıklamalarda, Zc(3900) adlı parçacığın doğrulanan ilk dört kutarklı durum olduğu bilgisi yer aldı.[10]

2014'te, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda yapılan LHCb deneyinde, Z(4430) durumunun varlığı 13,9 σ üzerinde bir değerle doğrulandı.[11][12]

Şubat 2016'da, DØ deneyi sırasında gözlemlenen ve X(5568) adı verilen parçacığın dar bir tetrakuark adayı olduğu bildirildi.[13] Ancak, 51. Rencontres de Moriond sırasındaki elektrozayıf oturumunda sunulan LHCb deneyinde elde edilen ilk sonuçlarda, bu durum için herhangi bir kanıt olmadığı belirtilmekteydi.[14]

Haziran 2016'da, LHCb deneyinde keşfedilen X(4274), X(4500) ve X(4700) adlı parçacıkların tetrakuark adayı oldukları açıklandı.[15][16]

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Kulshreshtha, U.; Kulshreshtha, D. S.; Vary, J. P. (2015). "Hamiltonian, Path Integral and BRST Formulations of Large N Scalar $QCD_{2}$ on the Light-Front and Spontaneous Symmetry Breaking". Eur. Phys. J. C (İngilizce). 75 (4). s. 174. arXiv:1503.06177 $2. Bibcode:2015EPJC...75..174K. doi:10.1140/epjc/s10052-015-3377-x. 
  2. ^ N. Cardoso; M. Cardoso; P. Bicudo (2011). "Colour Fields Computed in SU(3) Lattice QCD for the Static Tetraquark System". Physical Review D. 84 (5). s. 054508. arXiv:1107.1355 $2. Bibcode:2011PhRvD..84e4508C. doi:10.1103/PhysRevD.84.054508. 
  3. ^ D. Harris (13 Nisan 2008). "The charming case of X(3872)". Symmetry Magazine. 15 Kasım 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Aralık 2009. 
  4. ^ L. Maiani; F. Piccinini; V. Riquer; A.D. Polosa (2005). "Diquark-antidiquarks with hidden or open charm and the nature of X(3872)". Physical Review D. 71 (1). s. 014028. arXiv:hep-ph/0412098 $2. Bibcode:2005PhRvD..71a4028M. doi:10.1103/PhysRevD.71.014028. 
  5. ^ Nicolescu, B.; de Melo, Joao Pacheco B. C. (28 Temmuz 2004). "Is the DsJ(2632) Meson a Cryptoexotic Tetraquark Baryonium State?" (PDF) (İngilizce). 14 Kasım 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 14 Kasım 2017. 
  6. ^ Cotugno, G.; Faccini, R.; Polosa, A. D.; Sabelli, C. (2010). "Charmed Baryonium". Physical Review Letters (İngilizce). 104 (13). s. 132005. arXiv:0911.2178 $2. Bibcode:2010PhRvL.104m2005C. doi:10.1103/PhysRevLett.104.132005. 
  7. ^ Minard, A. (18 Mart 2009). "New Particle Throws Monkeywrench in Particle Physics". Universe Today (İngilizce). 22 Mart 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Kasım 2017. 
  8. ^ Matthews, Z. (27 Nisan 2010). "Evidence grows for tetraquarks". Physics World (İngilizce). 9 Kasım 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Kasım 2017. 
  9. ^ Ali, A.; Hambrock, C.; Aslam, M. J. (2010). "Tetraquark Interpretation of the BELLE Data on the Anomalous Υ(1S)π+π- and Υ(2S)π+π- Production near the Υ(5S) Resonance". Physical Review Letters (İngilizce). 104 (16). s. 162001. arXiv:0912.5016 $2. Bibcode:2010PhRvL.104p2001A. doi:10.1103/PhysRevLett.104.162001. 
  10. ^ Swanson, E. (2013). "Viewpoint: New Particle Hints at Four-Quark Matter". Physics (İngilizce). Cilt 6. s. 69. Bibcode:2013PhyOJ...6...69S. doi:10.1103/Physics.6.69. 9 Ekim 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Kasım 2017. 
  11. ^ O'Luanaigh, C. (9 Nisan 2014). "LHCb confirms existence of exotic hadrons" (İngilizce). Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi. 7 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Kasım 2017. 
  12. ^ Aaij, R. (2014). "Observation of the resonant character of the Z(4430)− state". Physical Review Letters (İngilizce). Cilt 112. s. 222002. arXiv:1404.1903 $2. Bibcode:2014PhRvL.112v2002A. doi:10.1103/PhysRevLett.112.222002. PMID 24949760. 
  13. ^ Abazov, V. M.; ve diğerleri. (DØ iş birliği) (2016). "Observation of a new
    B0
    s    π± state". Physical Review Letters (İngilizce). Cilt 117. arXiv:1602.07588 $2. Bibcode:2016PhRvL.117b2003A. doi:10.1103/PhysRevLett.117.022003.     
  14. ^ Van Tilburg, J. (13 Mart 2016). "Recent hot results & semileptonic b hadron decay" (PDF) (İngilizce). Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi. 9 Kasım 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Kasım 2017. 
  15. ^ Aaij, R.; ve diğerleri. (LHCb iş birliği) (2016). "Observation of J/ψφ structures consistent with exotic states from amplitude analysis of B+→J/ψφK+ decays". Physical Review Letters (İngilizce). Cilt 118. arXiv:1606.07895 $2. Bibcode:2017PhRvL.118b2003A. doi:10.1103/PhysRevLett.118.022003. 
  16. ^ Aaij, R.; ve diğerleri. (LHCb iş birliği) (2016). "Amplitude analysis of B+→J/ψφK+ decays". Physical Review D (İngilizce). Cilt 95. arXiv:1606.07898 $2. Bibcode:2017PhRvD..95a2002A. doi:10.1103/PhysRevD.95.012002. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Kuark</span> Temel parçacık türü

Kuark, bir tür temel parçacık ve maddenin temel bileşenlerinden biridir. Kuarklar, bir araya gelerek hadronlar olarak bilinen bileşik parçacıkları oluşturur. Bunların en kararlıları, atom çekirdeğinin bileşenleri proton ve nötrondur. Renk hapsi olarak bilinen olgudan ötürü kuarklar asla yalnız bir şekilde bulunmaz, yalnızca baryonlar ve mezonlar gibi hadronlar dahilinde bulunabilir. Bu sebeple kuarklar hakkında bilinenlerin çoğu hadronların gözlenmesi sonucunda elde edilmiştir.

Parçacık fiziğinde bir hadron, güçlü etkileşim tarafından bir arada tutulan taneciklerden oluşan bir bileşik parçacıktır.

Yukarı kuark en hafif kuarktır, temel bir parçacıktır ve maddenin önemli bir bileşenidir. Aşağı kuarkla birlikte atom çekirdeğini meydana getiren proton ve nötronu oluşturur. Birinci nesil olarak sınıflandırılırlar. Elektrik yükü +2/3 e olup çıplak kütleleri 2,2+0,5
-0,4 MeV/c2 olarak ölçülmüştür. Bütün kuarklar gibi yukarı kuark da 1/2 spine sahip temel fermiyondur ve dört temel etkileşimin hepsinden etkilenir. Yukarı kuarkın antiparçacığı olan yukarı antikuark ile elektriksel yük işareti gibi birkaç özellikte farklılaşır.

<span class="mw-page-title-main">Barabási-Albert modeli</span>

Albert-László Barabási ve Réka Albert tarafından geliştirilen BA modeli büyüme prensibi ve tercihi bağ kurma mantığı ile bağlantı sayısı dağılımını daha gerçekçi bir şekilde modeller. Erdos Renyi yaklaşımından farklı olarak grafiğin oluşumu tüm noktaların var olduğu bir durumdan başlamaz, noktalar teker teker eklenir. Her yeni nokta m sayıda bağlantı kurar ve bağlantı kuracağı noktayı seçme olasılığı şu formül ile ifade edilir:

Dolanıklık, kuantum mekaniğine özgü bir olgudur. Kuantum fiziğine göre iki benzer parçacık birbiriyle eşzamanlılığa sahiptir. Bu parçacıklar ayrı yerlerde birbirinden eşzamanlı olarak etkilenirler. İki elektron parçası ışık yılına yakın uzaklıkta olsa dahi birbirlerini etkileyebilirler. Bu sayede birbirinden ışık yılına yakın bir uzaklıkta olan bir elektron kendi çevresi etrafında sağa dönerken diğer bir elektron parçası sola dönecektir.

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

Pentakuark, birbirlerine bağlı durumdaki dört kuark ile bir antikuarktan oluşan atomaltı parçacıktır. Kuarkların +1/3, antikuarkların ise - 1/3 baryon sayısına sahip olmalarından ötürü pentakuarkların toplam baryon sayısı 1'dir ve bu da pentakuarkların baryon olarak tanımlanmasını sağlar. Normal baryonların aksine üç değil de beş kuark bulundurmasından ötürü egzotik baryon olarak sınıflandırılır.

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

Egzotik hadron, kuarklar ile gluonlardan meydana gelen, sıradan hadronların aksine iki ya da üç kuarktan fazlasını içeren atomaltı parçacıktır. Egzotik baryonlar, üç kuarka sahip sıradan baryonlardan; egzotik mezonlar ise birer kuark ve antikuarka sahip sıradan mezonlardan ayrılır. Teoride, renk yükü beyaz olduğu müddetçe bir hadronun kuark sayısında herhangi bir limit yoktur.

Parton, Richard Feynman tarafından ortaya atılan bir hadron modelidir. Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi'nde (SLAC) 1968 yılında yapılan derin inelastik saçılma deneyleri, protonun daha küçük, nokta benzeri parçacıklardan oluştuğunu ve böylece bir temel parçacık olmadığını gösterdi. O dönemde fizikçiler bu nesneleri kuarklar ile ilişkilendirmek konusunda tereddütlü olduklarından parçacıklar, Feynman tarafından türetilen "parton" olarak adlandırdı. Bu deneyler sırasında gözlemlenen cisimler, diğer çeşnilerin de keşfedilmesiyle daha sonra yukarı ve aşağı kuark olarak tanımlanacaktı. Buna rağmen parton, hadronların bileşenlerini tanımlayan ortak bir terim olarak kullanımda kaldı.

<span class="mw-page-title-main">J/psi mezonu</span>

J/psi mezonu veya psion bir atomaltı parçacık. Bir tane tılsım kuark ve bir de tılsım antikuarktan oluşan bir çeşni değiştiren yüksüz mezonudur. Bir tılsım kuark ve bir tılsım antikuarkın bağlı hali ile oluşan mezonlar "karmoniyum" olarak anılır. En yaygın karmoniyum, düşük değişim kütlesi, 3.0969 GeV/c23,0969 GeV/c2 yani ηc̅ ' nin (2.9836 GeV/c22,9836 GeV/c2) biraz üzerinde, sebebi ile J/psi mezondur. Bu mezon ortalama 7.2×10−21 s7,2×10-21 s ömre sahiptir.Fakat bu süre tahmin edilen 1000 kat daha uzundur.

Çeşni değiştiren nötr akım ya da çeşni değiştiren yüksüz akım, elektrik yükü değişmeksizin fermiyon akımının çeşnisini değişimi anlamına gelen hipotetik ifade. Eğer doğada olursalar, bu işlemleri henüz deneyde gözlenmemiş olguları tetikleyebilir. Çeşni değiştiren yüksüz akımlar Standard Modelde üç seviyenin ötesinde var olabilir fakat GIM mekanizması tarafından bir hayli baskılanır. Birkaç birlik FCNCs için araştırmalar yaptı. 2005' te Tevatron CDF deneyinde tuhaf B-mezonunun phi mezonlarına FCNC bozulması ilk kez gözlendi.

Ters beta bozunması, genelde IBD olarak kısaltılır, elektron antinötrinosunun bir protonu saçması ile pozitron ve nötron oluşmasını içeren nükleer reaksiyon. Bu bozunma nötrino detektörlerinde elektron antinötrino tespiti için yaygın olarak kullanılır.

Hadronlaşma veya hadronizasyon, hadronların kuarklar ve gluonların dışında oluşma işlemidir. Bu olay, kuarklar ve gluanların oluştuğu bir parçacık çarpıştırıcıda yüksek enerjili bir çarpışma ile olur. Renk hapsi nedeni ile kuarklar ve hadronlar kendi başlarına var olamazlar. Standart Model'e göre, bunlar vakumdan spontane şekilde oluşmuş kuarklar ve antikuarklar ile birleşerek hadronları oluştururlar. Hadronlaşmanın kuantum renk dinamikleri henüz tam olarak anlaşılamamıştır ama birkaç olgu çalışmasında modellenip parametrize edilmiştir. Bu çalışmalardan biri Lund ip modelidir. Aynı zamanda uzun menzil kuantum renk dinamiği yaklaşım şemaları da mevcuttur.

Parçacık fiziğinde asimptotik özgürlük, enerji ölçeği yükseldikçe ve ilgili uzunluk ölçeği azaldıkça iki parçacık arası bağın asimptotik olarak zayıf olmasına sebebiyet veren ayar teorilerinin özelliklerinden biridir.

Ksi baryonları, birinci çeşni nesillerinden bir kuarka, daha yüksek çeşnili nesillerinden ise iki kuarka sahip, Ξ sembolüyle gösterilen hadron parçacığı ailesidir. Bu nedenlerden ötürü bu tip parçacıklar birer baryondur, toplam izospinleri 1/2'dir ve nötr olabildikleri gibi +2, +1 ya da -1 temel yüke sahip olabilirler. Yüklü Ksi baryonları ilk kez 1952'de, Manchester grubu tarafından gerçekleştirilen kozmik ışın deneyleri sırasında gözlemlenmiştir. Nötr Ksi baryonlarının ilk kez gözlemlenmesi ise 1959'da, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda gerçekleştirildi. Kararsız durumları, bozunma zinciri sonucunda daha hafif parçacıklara bozunmaları sebebiyle geçmişte çağlayan parçacıklar olarak da anılmaktaydılar.

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

Müon nötrinosu, bir tür lepton olan ve
ν
μ sembolüyle gösterilen temel parçacıktır. Müon ile birlikte leptonların ikinci neslini oluşturduğundan, müon nötrinosu adını almıştır. 1940'ların başında, farklı kişiler tarafından teorileştirilmiş; 1962'de Leon Lederman, Melvin Schwartz ve Jack Steinberger tarafından Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'nda keşfedilmiştir. Bu keşifleri sayesinde bu üç fizikçi, 1988'de verilen Nobel Fizik Ödülü'nün sahibi olmuşlardır.

Kuantum elektrodinamiğinde bir parçacığın anormal manyetik momenti, döngülerle beraber Feynman diyagramları ile ifade edilen kuantum mekaniğinin, o parçanın manyetik momentine etkilerinin bir katkısıdır.

Optik cımbız ya da diğer adıyla tek ışınlı eğim kuvveti kapanı, parçacık ve parçacığı çevreleyen ortamın göreli kırılma indisine göre parçacıklara, lazer ışınları kullanarak pikoNewton ölçeğinde çekme ya da itme kuvveti oluşturan bilimsel alettir. Mikro parçacıklardaki saçılma ve eğim kuvvetlerinin tespit edilmesi ilk olarak 1970'te, Arthur Ashkin tarafından gerçekleştirildi. Optik cımbızın keşfi ise Ashkin ve ekibi tarafından 1986 yılında duyuruldu. Bu icadından dolayı Ashkin'e, 2018, yılında Nobel Fizik Ödülü verildi.

Orbiton, holonlar ve spinonlar ile birlikte, katıların içindeki elektronların spin-yük ayrımı sırasında bölünerek oluşturduğu ve mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda hapsedilen sanki parçacıktır. Elektron, teorik olarak her zaman bu üç sanki parçacığın bir bağlı durumu olarak kabul edilmektedir. Bunlardan orbitron, elektronun yörüngesel konumunu taşımaktadır. Belli şartlar altında ise hapis durumlarından kurtularak bağımsız parçacıklar olarak davranabilmektedirler.

Parçacık fiziğinde Peccei – Quinn teorisi, güçlü CP sorununun çözümü için iyi bilinen, uzun süredir devam eden bir öneridir. 1977 yılında Roberto Peccei ve Helen Quinn tarafından formüle edildi. Teori, QCD Lagrangian'ın “terim” olarak bilinen CP'yi ihlal eden bir terimle uzatılmasını önermektedir.

X17 parçacığı, bazı anormal ölçüm sonuçlarını açıklamak için Attila Krasznahorkay ve çalışma arkadaşları tarafından öne sürülen varsayımsal bir atom altı parçacıktır. Bu parçacık, berilyum-8 atom çekirdeklerinin geçirdiği bir nükleer bozunma sırasında üretilen parçacıkların ve kararlı helyum atomlarının bozunumunda üretilen parçacıkların hareket doğrultularında gözlemlenen geniş açıları açıklamak için öne sürülmüştür. X17 parçacığı, karanlık madde ile muhtemelen bir bağlantısı olan varsayımsal beşinci bir kuvvetin kuvvet taşıyıcısı olabilir. Parçacığın protofobik ve kütlesi yaklaşık 17 MeV olan bir vektör bozonu olduğu düşünülmektedir.


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.