BİRLEŞİK
KUVVETLER
KURAMI
Mehmet ZEYREK”
T emel yapıtaşları hakkındaki bilgilerimiz hız-
* la değişmektedir. Mikro düzeylerdeki araştırmalar, yüksek enerjilere ulaşıldıkça, temel diye* bildiğimiz yapıtaşlarının da bölünebileceğini göstermektedir. Önceleri atom olarak bilinen bölünemez en küçük yapıtaşı, giderek proton, nötron ve elektrona; proton ve nötron ise kuarklara bölünmüştür.
Günümüzde leptonlar (elektron gibi) ve ku-arklar (proton, nötron ve birçok benzer parçacığın yapıtaşları), bilinen en temel yapıtaşı grupları olarak karşımıza çıkmıştır. Bunun yanında, dört temel kuvvetin varlığı doğrulanmıştır. Yerçekimi ve elektromanyetik güç, eskiden beri mckro evrende bilinen kuvvetlerdir; ancak zayıf ve kuvvetli nükleer güçler, mikro evrende karşımıza çıkarlar.
Fizikte ulaşılan bugünkü sonuçlara göre, proton yarıçapının yüzde biri; yani 10n cm. uzaklıklarda, parçacıkların etkileşimleri ve kuvvetler hakkında bilgilerimiz gelişmiştir. Fakat daha küçük uzaklıklardaki fizik olayları hakkında kesin birşey söyleyemiyoruz. Birleşik Kuvvetler Kuramına göre, elektromanyetik ve zayıf nükleer güçler, 100 Gev dolaylarındaki enerjilerde tek bir güç gibi davranırlar (ev : Bir elektronun 1 voltluk bir potansiyel farkı altında hızlandırıl-dığı zaman kazandığı enerjidir. 1 Gev : 109 ev).
Bu güç, yani elektrozayıf güç, 1014 Gev’de kuvvetli nükleer güçle birleşir ve tek bir güç
* ODTÜ Fizik Böl. Arşt. Gör.
Elektrik yüklü technipionlar, 8-40 proton kütlesi arasında olmalıdır. Fakat zayıf bozon Z0′-un kütlesi, protonun kütlesinin 1.000 katı kadardır. Dolayısıyla Z°, arasıra da olsa technipion-lara bozulabilir. Sonuç olarak söyleyebiliriz ki,
4-ör*hrt«rv-»lr»ı. Hı ıcıin r»ocîni Hrvnrı ılflvnhi I m&i( irin.
Evren 1$ * cm. uzaklıklıırı sanki bir kuvvet ve bir çeşit teıı yapıtaşı grubu varmış gibi davı nır. Eger Birleşik Kuvvetler Ku mı doğru ise proton ve dolayıs la tüm maddeler, 1031 yıl sonra I: zulacaktır
olarak davranır. (Bu birleşim kuramı GUI Unification Theory alarak adlandırılır). 10’*
-29
lik enerjiler ya da 10 cm. uzaklıkları bildiğimiz yerçekimi, elektromanyetik giiç ve kuvvetli nükleer güçler ve gözlenemiyor güçler, tek bir güç gibi davranırlar ( Bu şim kuramı da Süper GUT olarak adlaııdıı
1019 Gev’lik enerjilerde, tüm güçlcı etkiye sahiptir ve en temel yapıtaşları söz ettiğimiz kuarklar ve leptonlar arasını bir ayırım kalmaz. Yani bu enerjilerde, e< bir güç ve tüm maddenin oluştuğu tek biı taşı grubu görmek mümkün olacaktır.
Daha önce de söylediğimiz gibi, bııçj pılan deneylerde {ulaşabilen etkileşim u
10 cm. dolaylarındadır. Bu uzaklıklarda elektrozayıf kuvveti açıklayan en önenıli W ve Z° (zayıf kuvvetin taşıyıcıları ola linen parçacıklar) parçacıklarına ait izlerin deki (Avrupa Nükleer Araştırma Merko/I) lerde bulunması idi. Yakınlarda gerçoklm bu deneylerde, proton ve antiproton (kıtrş ton) demetleri, 540 Gev enerjide, maııyotl içinde dairesel olarak hızlandırılarak çıtrı dı (yani her bir demetin enerjisi 270 Gev proton kütlesi 1 Gev kadardır).
Fakat GUT ve Süper GUT kuramlarıı rulayabilmek, bugün ulaşılabilmiş enerjiler mümkün değildir. Çünkü planlanan proj önümüzdeki yıllarda Tev (1 Tev ; 10′ G« zeyindeki enerjilere ulaşılsa bile, bu eı GUT ve Süper GUT kuramlarını doğrulam gerekli olan 10’4 ve 10″ Gev’lik enerj çok uzaklarda kalacaktır.
Birleşik Kuvvetler Kuramının önemli
çok fazla sayıda Z° üreten makinalara gon dır. ‘Bunlar, yılda aşağı yukarı 10 milyon ten makinalardır.
Böyle bir makina, İsviçre’deki (C< CERN’de yapım halindedir. (LEP: Large E Project) ve 1978’de bitirilmesi planlanırı, Phvclcs Todav’datı cev.: Mehmet ZEY
su <ln yukarıda «41/ atllQlmlz gibi, kuarklur vo toıılnr umaındakl »yumun kalkmasıdır; bıı protonların vo İnin tüm maddenin kararsız yapıda olması damaktir.
Pıotoıı kımrklardtın oluşmuştur ve 10″ yıl laı mmuı pn/ltron (kıırşıt elektron) ve t. parılma dönüşür.
Po/ltroıı, dııha sonra elektronla birleşip, her
li do yok olnrnk (pnir aıınihilation) fotona dö-lllr; n parçacığı da iki foton çıkararak bozu-Ynnl sonuç olnrak 10“ yıl (protonun yaşam osl) tonrıı, bir hidrojen atomu, enerjiye dönü-ek yok olur. Bir protonun bir yıl içinde bo-mnsıııı gö/lemok olasılığı çok azdır; çünkü lam süresi söylediğimiz gibi 10” yıldır. Bu siliğin küçüklüğünü belirtmek için evrenin ya-ın, Büyük Patlama’dan (Big Bang) bu yana, 10′ yıl olduğunu söyleyebiliriz. Dolayısıyla, tondaki bozulmayı görebilmek için çok fazla ıtarlnrdaki madde ile deney yapmak gerekir, rıek olarak 1.000 ton maddeyi aldığımızı düşü-im, bu miktar içinde, yaklaşık 5x10Mproton nötron vardır ve bir yıl içinde bu miktarın :ak 50’si bozulacaktır. Bu örnek de gösteriyor protonun bozulmasını gözlemek oldukça güç-fnkat birçok araştırma grubu bu şartlarda bi-Iglnç deneyler yapmak yolunda çalışıyor. M adlin üzerine düşebilecek kozmik radyasyondan tınmak İçin bu deneylerin, yerin ya da suyun ı altında yapılması zorunludur. Cleveland yalarındaki bir tuz madeninde, Utah’daki bir gü-ş madeninde ve Minnesota’daki bir demir denlnde, proton bozulmasını gözlemek için iltll deneyler planlanmakta ve uygulanmakta-
Bütiin bu çalışmalar göstermektedir ki, GUT Süper GUT kuramlarını doğrulamak güçtür, at yaklaşık 15 milyar yıl öncesini; yani ük Patlamanın (Big Bang) olduğu ve evre-tarlhlnin başladığı zamanları düşünürsek, (janüstü bir deneyin uygulandığını görürüz, olay «ırasında oluşan sıcaklıklar, sözünü et-mlz kuvvetlerin birleşmesi, tek bir güç olarak ranması için uygun bir ortam oluşturmuştur bugün fizikçilerin üzerinde uğraştıkları kuv-lerln birleştirilmesi problemi, o zamanlar çö-nüştür. ■
ROBOT KIRPICI
Dünya’nın İlk robot koyun kırpıcısı, Avustralya’da hizmete girdi. Avustralya’da yün kırpma maliyeti yılda 270 milyon dolar dolayında. Robotun, Batı Avustralya Üniversitesi’nden muci-di, cihazın dört yıl boyunca yüzlerce koyun kırptığını ve yalnızca bir düzine kadar koyunun derisini zedelediğini söylüyor. Robotun belleğine depolanan koyun vücudunun genel haritası, kesicilerin hareketini yönlendiriyor ve daha sonra, deri üzerindeki zayıf elektrik alanını algılayan algılayıcılar, kontrolü üstleniyor.
Makinayı geliştiren ekip, koyun kırpıcı robotun, gelecekte Avustralya’da sayıları giderek azalan koyun kırpma işçilerinden doğacak boşluğu dolduracağını ve kırpma değerini % 70-95 oranında artıracağını ileri sürüyor.
Dostluk, bir .’uhun iki bedende yaşayabilmesidir. ARİSTO
