Maddeyi Tanıma Yolunda Yeni Bir Kuvvet
TECHNICOLOR
Kenneth LANE
p\oğada dört temel kuvvetin var olduğunu biliyoruz: Bunlar yerçekimi, elektromagne-tizm, zayıf nükleer güç ve kuvvetli nükleer güçtür (aynı zamanda renk kuvveti diye bilinir).
Kuramcıların zayıf ve elektromagnetik kuvvetleri birleştirmeleri önemli bir problemin çözümü idi; fakat bu çalışma ortaya yeni bir problem çıkardı ki, bunun olası çözümü “technicolor” diye adlandırabileceğimiz beşinci bir temel kuvvette yatmaktadır. Eğer bu düşünce doğru ise, 1987-88 yıllarında Avrupa’da yapılacak deneylerde yeni bir tip parçacığın ortaya çıkması beklenmektedir. “Technipion” diye adlandırılan bu yeni parçacık, şimdiye kadar bilinen parçacıklardan farklı yapıdadır.
Elektromagnetik ve zayıf güçlerin tek bir güç olarak birleştirilmesi, 1979 Nobel Fizik Ödülü’nü Sheldon Glashovv, Steven VVeinberg ve Abbus Salam’a kazandırmıştır. Bu fizikçilerin elektroza-yıf kuramlarındaki iki kuvvet oldukça simetrik bir şekilde birleştirilmiştir ve zayıf bozonlar (zayıf kuvveti taşıyan parçacıklar) dediğimiz (W~, Z°) yeni parçacıkların tanımlanması gerekmiştir. Bu parçacıklar zayıf kuvvetin taşıyıcıları olarak bilinir ve CERN’de yakınlarda gözlenmiştir. Elektromagnetik kuvvet ise fotonlar tarafından taşınır. Fotonlar kütlesizdir, buna karşılık zayıf bo-zonların kütleleri, protonun kütlesinin 90-100 katıdır. işte bu dört parçacığın (foton ve zayıf bozonlar) kütlelerindeki farklar, birleşik elektro-zayıf kuvvetin simetrisindeki kırılmaya neden olur.
Yanıtlanması gereken soru şudur: Bu simetri kırılmasına ve kütleler arasındaki farklara, yol açan temel etkileşim nedir? (Elektrozayıf güç buna neden olamaz; çünkü çok zayıf bir güç olduğu bilinmektedir.) Bu soru, orijinal birleşim kuramındaki tasarı halinde olan Higgs mozonların
Maddenin mikro düzeydeki davranışlarını açıklamak yolunda sürdürülen araştırmalarla ortaya çıkan Technicolor kuvveti, evrenimizi daha iyi tanıma konusunda yeni bir yaklaşımdır.
lar) önerilmesiyle bile tam yanıtlanabilmiş değildir. Higgs mezonlar, zayıf bozonlarla bir çift oluşturarak, onlara kütle kazandırabilir; fakat fo-tonlarla çift oluşturmaz ve dolayısıyla fotonlar kütlesiz kalır. Bu açıklamalarda kuşkulu noktalar vardır. Fotonlarda olduğu gibi, Higgs mezonların, zayıf bozonları da kütlesiz bıraktığı düşünülebilir. Bu düşünce mümkündür; çünkü Higgs mezonlar temel parçacıklar olarak kabul edilmektedir.
Bu noktada “Technicolor”, yeni bir kuvvetli etkileşim olarak Steven VVeinberg ve Leonard Susskind tarafından Higgs mezonların neden böyle davrandıklarını açıklamak için önerilmiştir. Eğer böyle bir etkileşim varsa, Higgs mezonlar temel parçacıklar olmak zorunda değildir; daha küçük yapıtaşları, techniquarklar tarafından oluşturuldukları düşünülebilir. Techniquarklar, kuvvet-
li technicolor güç sayesinde bir arada tutulabilmektedir. Bu düşünce tamamen, bildiğimiz mezonların quarklar tarafından oluştuğu ve renk kuvveti sayesinde bir arada tutulduğu düşüncesine benzemektedir. Bu şekilde technicolor güç. Higgs mezonların etkileşmesine doğal bir açıklama getirmektedir. Techniquarkl’arın kütleleri bildiğimiz qu&rkların (bilinen en temel yapıtaşı) kütlelerinden 1.000 kat daha fazladır, dolayısıyla bir Higgs mezonun kütlesi, aşağı yukarı 1.000 pro-tcn kütlesi kadardır.
Techniquarkların technicolor güç sayesinde bağlanarak Higgs mezonları oluşturduğuna inanabilmek, fizikçilerin parçacık hızlandırıcılarında 1.000 proton kütlesine eşit enerjilere ulaşabilmelerine bağlıdır. Bazı kuramcıların hesaplarına göre techniquarkların bağlanması ile tech-nipionların da (pionların technicolor benzerleri) oluşabilmesi gerekir. Bunlar, en azından iki tanesi elektrik yüklü, iki tanesi ise nötr olmak üzere dört tanedir. Bu şekilde bazı hızlandırıcılarda, gözlemler için 1.000 proton kütlesine karşılık gelen enerjinin onda birinin yetebileceği
