PReѧ
Kayıtlı Üye
Standart Model, gözlemlenen maddeyi oluşturan, şimdiye dek bulunmuş temel parcacıkları ve bunların etkileşmesinde önemli olan 3 temel kuvveti acıklayan kuramdır. SM olarak kısaltılır.
Sözü geçen 3 temel kuvvet: Elektromanyetizma, Zayıf Nükleer ve Güçlü Nükleer kuvvetlerdir. SM'in en büyük başarısı şimdiye dek yapılmış bütün Parçacık fiziği deneylerinin açıklayabilmesi ve sonuclarını büyük bir hassasiyetle tahmin edebilmesidir. Bununla birlikte içinde bir çok eksiklikde bulunmaktadır.
SM'in içeriği
SM Parçacık fiziğinde geçen ve gözlemleyebildiğimiz maddeyi oluşturan yapıtaşlarını 3 aileye ayırır. Her ailede 2 quark (yükleri 2/3, -1/3), 2 lepton (yükleri -1,0) ve bunlarin anti parçacıkları vardır. Mesela 1. aileyi 'u,d,e,Ve' oluştururlar. Diğer temel parçacıklar benzeri şekilde 'c,s,m,Vm' 2. ve 't,b,T,Vt' 3. aile olarak sınıflandırılınır. 2. aile üyeleri 1. den ve aynı şekilde 3. aile de 2.den daha ağır olmalarıyla beraber, temel özellikleri aynıdır. Bu yüzden SM en basit haliyle bir aile için yazılır ve 3 aileli duruma genişletilir.
Bu sınıflandırmada karşılasılan bir küçük zorluk, farklı ailelerde aynı yerde olan quarkların birbirlerine karışmalarıdır. Mesela d, s ve b birbirine karışırlar. Bu karışım matematiksel olarak 3x3 bir üniter matrisle ifade edilir. 2 aileli durum için ilk defa Cabibbo tarafından yazılan bu matris, 3 aileli duruma Kobayashi ve Maskawa tarafından genelleştirdiği için onların isimlerinin baş harfleri ile anılır: CKM matrisi.
Yukarda bahsi geçen bütün kuarklar ve leptonlar elektromanyetizma ve zayıf nükleer gücün birleşimi olan elektro-zayıf güç ile etkileşirler. Bu kuvveti bozonları taşırlar. İlaveten, kuarkların sadece kendi aralardında etkileşmelerini sağlayan bir kuvvet daha vardır. Buna Güçlü etkileşim denir; taşıyıcıları g (gluon) lardır. SM bu iki kuvvetin etkilerini Kendiliğinden Simetri Kırılması (KSK) ile birlikte anlatır.
SM'in matematiksel yazılımı
SM'in Tamamlanması
Higgs bozonu
SM'in varlığını öngörduğu ama henuz keşfedilmemiş bir parcacık olan "Higgs" bozonu halen yüksek enerjili parçacık çarpışmalarının yapıldığı deneyler ile aranmaktadır. Bunlardan halen çalışmakta olan ikisi Fermi National Lab.'da Tevatron hızlandırıcısındaki CDF ve D0 deneyleridir. Higgs bozonu, temel parçacıkların kütle kazanması için gerekli bir parçacıktır. Standart Model içindeki kuvvet taşıyıcı ayar bozonları kısa erimli doğaları sebebi ile kütleli olmak zorundadırlar. Higgs potansiyeli Kendiliğinden Simetri Kırılması dolayısıyla bir vakum beklenen değerine VBD sahip olur. Bu VBD, SU(2)_L ayar alanın 3 tane ayar parçacığına kütle verir. Bu 3 ayar parçacı $W^{\pm}$ ve Z^0 bozonlarıdır. 2007 yılının sonlarında çalışması planlanan CERN'deki LHC hızlandırıcısında yapılacak CMS, ATLAS, LHCb ve ALICE deneylerinde Higgs parçacığı yanı sıra Standart Model ötesinde nasıl bir fizik olduğu araştırılacaktır.
Nötrino kütlesi
SNO ve SuperKamiokande deneyleri daha önce sanılanın aksine, yüksüz leptonların (yani neutrinolarin) kütlesi oldugunu ortaya çıkardılar. SMde bu durum öngörülmemiş olsa da, basit bir ekleme ile bu problem çözülebilir.
SM'in Eksikleri
SM'in başarilarin yani sira temel bazi eksiklikleri vardir:
* Higgs kütlesindeki hiyerarşi sorunu.
* Elektrozayıf ve Güçlü Nükleer Kuvvetleri daha yüksek enerjilerde birleşmemektedirler.
* Fermiyon kütleleri ile bunların birbirleri ile olan karişimlari rastlantisal gibi görünmektedir.
* Evren'de gözlenen madde - karşı madde orantısızlığı.
* SM içinde deneyler ile yerleştirilmiş 20 tane sabit vardır. Bunların değerlerini SM veremez.
* Gravitasyon kuvveti için hiçbir şey söylememektedir.
* Nötrinoların çok küçük de olsa bir kütleye sahiplerdir, SM ne bunu açıklayabilmekte nede nötrino osilasyonu hakkında bir şey söylemektedir.
* Kuarklar teoriye dışarıdan ithal edilmişlerdir.
* vb..
SM ötesi modeller
SM bahsi gecen sorunlarini cozmek icin yuksek enerjilerde gecerli olacak ve düşük enerjide SMe donüşecek yeni modeller ortaya atilmistir:
* Süpersimetri
* BBTler (Büyük birleşim Teorileri)
* Ek boyutlar
* Küçük Higgs Modelleri
* Teknirenk
Sözü geçen 3 temel kuvvet: Elektromanyetizma, Zayıf Nükleer ve Güçlü Nükleer kuvvetlerdir. SM'in en büyük başarısı şimdiye dek yapılmış bütün Parçacık fiziği deneylerinin açıklayabilmesi ve sonuclarını büyük bir hassasiyetle tahmin edebilmesidir. Bununla birlikte içinde bir çok eksiklikde bulunmaktadır.
SM'in içeriği
SM Parçacık fiziğinde geçen ve gözlemleyebildiğimiz maddeyi oluşturan yapıtaşlarını 3 aileye ayırır. Her ailede 2 quark (yükleri 2/3, -1/3), 2 lepton (yükleri -1,0) ve bunlarin anti parçacıkları vardır. Mesela 1. aileyi 'u,d,e,Ve' oluştururlar. Diğer temel parçacıklar benzeri şekilde 'c,s,m,Vm' 2. ve 't,b,T,Vt' 3. aile olarak sınıflandırılınır. 2. aile üyeleri 1. den ve aynı şekilde 3. aile de 2.den daha ağır olmalarıyla beraber, temel özellikleri aynıdır. Bu yüzden SM en basit haliyle bir aile için yazılır ve 3 aileli duruma genişletilir.
Bu sınıflandırmada karşılasılan bir küçük zorluk, farklı ailelerde aynı yerde olan quarkların birbirlerine karışmalarıdır. Mesela d, s ve b birbirine karışırlar. Bu karışım matematiksel olarak 3x3 bir üniter matrisle ifade edilir. 2 aileli durum için ilk defa Cabibbo tarafından yazılan bu matris, 3 aileli duruma Kobayashi ve Maskawa tarafından genelleştirdiği için onların isimlerinin baş harfleri ile anılır: CKM matrisi.
Yukarda bahsi geçen bütün kuarklar ve leptonlar elektromanyetizma ve zayıf nükleer gücün birleşimi olan elektro-zayıf güç ile etkileşirler. Bu kuvveti bozonları taşırlar. İlaveten, kuarkların sadece kendi aralardında etkileşmelerini sağlayan bir kuvvet daha vardır. Buna Güçlü etkileşim denir; taşıyıcıları g (gluon) lardır. SM bu iki kuvvetin etkilerini Kendiliğinden Simetri Kırılması (KSK) ile birlikte anlatır.
SM'in matematiksel yazılımı
SM'in Tamamlanması
Higgs bozonu
SM'in varlığını öngörduğu ama henuz keşfedilmemiş bir parcacık olan "Higgs" bozonu halen yüksek enerjili parçacık çarpışmalarının yapıldığı deneyler ile aranmaktadır. Bunlardan halen çalışmakta olan ikisi Fermi National Lab.'da Tevatron hızlandırıcısındaki CDF ve D0 deneyleridir. Higgs bozonu, temel parçacıkların kütle kazanması için gerekli bir parçacıktır. Standart Model içindeki kuvvet taşıyıcı ayar bozonları kısa erimli doğaları sebebi ile kütleli olmak zorundadırlar. Higgs potansiyeli Kendiliğinden Simetri Kırılması dolayısıyla bir vakum beklenen değerine VBD sahip olur. Bu VBD, SU(2)_L ayar alanın 3 tane ayar parçacığına kütle verir. Bu 3 ayar parçacı $W^{\pm}$ ve Z^0 bozonlarıdır. 2007 yılının sonlarında çalışması planlanan CERN'deki LHC hızlandırıcısında yapılacak CMS, ATLAS, LHCb ve ALICE deneylerinde Higgs parçacığı yanı sıra Standart Model ötesinde nasıl bir fizik olduğu araştırılacaktır.
Nötrino kütlesi
SNO ve SuperKamiokande deneyleri daha önce sanılanın aksine, yüksüz leptonların (yani neutrinolarin) kütlesi oldugunu ortaya çıkardılar. SMde bu durum öngörülmemiş olsa da, basit bir ekleme ile bu problem çözülebilir.
SM'in Eksikleri
SM'in başarilarin yani sira temel bazi eksiklikleri vardir:
* Higgs kütlesindeki hiyerarşi sorunu.
* Elektrozayıf ve Güçlü Nükleer Kuvvetleri daha yüksek enerjilerde birleşmemektedirler.
* Fermiyon kütleleri ile bunların birbirleri ile olan karişimlari rastlantisal gibi görünmektedir.
* Evren'de gözlenen madde - karşı madde orantısızlığı.
* SM içinde deneyler ile yerleştirilmiş 20 tane sabit vardır. Bunların değerlerini SM veremez.
* Gravitasyon kuvveti için hiçbir şey söylememektedir.
* Nötrinoların çok küçük de olsa bir kütleye sahiplerdir, SM ne bunu açıklayabilmekte nede nötrino osilasyonu hakkında bir şey söylemektedir.
* Kuarklar teoriye dışarıdan ithal edilmişlerdir.
* vb..
SM ötesi modeller
SM bahsi gecen sorunlarini cozmek icin yuksek enerjilerde gecerli olacak ve düşük enerjide SMe donüşecek yeni modeller ortaya atilmistir:
* Süpersimetri
* BBTler (Büyük birleşim Teorileri)
* Ek boyutlar
* Küçük Higgs Modelleri
* Teknirenk
