#1
|
|||
|
|||
Maddenin Yapisi - Çarpışma Analizleri
Bir kere, parçacıkların elektrik yükü taşıyıp taşımadıkları, iz saptama katmanında iz bırakıp bırakmamalarından anlaşılıyor. Öte yandan, yüklü bir parçacığın patikası; dedektörün içindeki elektromıknatısın oluşturduğu alanın etki ettirdiği manyetik kuvvetin hareket doğrultusuna dik yönde olması nedeniyle kıvrılıyor. Hem de; eğer artı yüklü bir parçacığın patikası, örneğin saat yönünde kıvrılmışsa, eksi yüklü parçacığınki ters yönde kıvrılıyor. Bu durum dedektörün, ekseni doğrultusunda bakıldığında görülen dairesel kesitinde, zıt yüklü parçacıkların zıt yönlerde hareket etmeleri şeklinde görünüyor. Dolayısıyla, parçacıkların sadece yüklerinin var olup olmadığı değil, varsa bu yükün işareti de belirlenebiliyor. Ayrıca, yükü bilinen bir parçacığın, üzerindeki merkezkaç (mv2/r) ve manyetik kuvvetlerin (qvc/B) eşit olması gerektiğinden; patikasının eğrilik yarıçapından hareketle, momentumunu (p=mv) hesaplamak (p=qrc/B) da mümkün. Bu, şu anlama geliyor: Enerjisi de (E=p2/2m) ölçülebilirse eğer, kütlesi de (m=p2/2E) hesaplanabilecek. Halbuki parçacıkların enerjileri zaten, kalorimetrelerde yol açtıkları iyonlaşmalardan hesaplanmış durumda. Dolayısıyla yüklü parçacıkların kütleleri ve kimlikleri belirlenebiliyor. Son olarak; iz saptama katmanındaki patikalarına bakılarak, hangi yönde hareket ettikleri ve nereden gelip nereye gittikleri anlaşılabilir. Ki bu veri; hem söz konusu parçacığın hangi birincil parçacığın bozunmasıyla ortaya çıktığına, oldukça isabetli bir şekilde işaret eder; hem de parçacığın taşıdığı vektörel momentumun, momentumun korunumu ilkesinde kullanılmasını mümkün kılar. Enerji veya momentumun korunmaması hali, dedektörde saptanamayısan bir veya daha fazla sayıda nötrinonun salınmış olduğuna işaret eder.
Yüksüz parçacıkların ise; iz saptama katmanında patika oluşturmadıklarından, hareket yönleri saptanamamakla beraber; hangi kalorimetrede durdurulmuş olduklarından hareketle türlerinin, o kalorimetrede bırakmış oldukları enerji miktarından hareketle de taşıdıkları enerjinin belirlenmesi mümkün olabiliyor. |
#2
|
|||
|
|||
Cvp: Maddenin Yapisi - Çarpışma Analizleri
Çarpışma Analizleri > Z Bozunmaları
Daha önce de sözü edildiği gibi, CERN'deki en büyük dairesel hızlandırıcı olan LEP, 2000 yılında sökülmesine başlanılana kadar, daha çok elektron pozitron çarpıştırma deneylerinde kullanılıyordu. Bu çarpışmaların yol açtığı yokediliş sürecinin başlangıcında Z parçacıkları, daha sonraki aşamalarında da, kuark karşıtkuark çiftleri oluşuyor. Bu parçacıklar daha sonra bozunuyorlar. Elde edilen çarpışma resimlerinde bu bozunmaların izlerini aramak suretiyle Standart Model'i sınamak ve geliştirmeye çalışmak mümkün. Çünkü örneğin, Standart Model'e göre, bir Z parçacığı, toplamı 1 olmak üzere farklı olasılıklarla; * elektronla karşıtına (e -, e +), * muonla karşıtına (μ+ ,μ-), * tau ile karşıtına (τ -, τ +) * bir kuarkla karşıtına (k,kk) veya, * iki nötrinoya bozunabilir. Bir Z parçacığı bir kuarkla karşıtkuarka bozunduğunda, bu ikisi birbirinden yüksek hızla uzaklaşır. Halbuki Standart Model'e göre; kuarklar yalnız başlarına bulunamaz ve yalnız kalmayısa zorlandıklarında; hızla bozunup, bir parçacık yağmuru veya jetine yol açarlar. Her kuarkın parçacık jetinde, genellikle 10 veya daha fazla parçacık bulunur. Jetlerdeki parçacıklar, çoğunlukla mezonlardan oluşur. Eğer kuarklardan birisi bu arada bir gluon salarsa, bu gluon da bir jet oluşturur ve çarpışma olayında sonuç olarak, üç jet üretilmiş olur. Hatta bazen birkaç gluon ışınlanmıştır ve üçten fazla jetle karşılaşılır. Fakat bu, pek sık karşılaşılan bir durum değildir. Öte yandan kuarklar, yaklaşık 1fm (1 Fermi, fm=10-15 m) uzaklığa kadar bozunmamışlarsa eğer, güçlü kuvvet daha fazla uzaklaşmalarına izin vermez ve yeni kuark-karşıtkuark çiftlerinin oluşmasına yol açar. Sayısı artan kuarkların her biri sonunda, jetler halinde bozunur ve bu süreç, çarpışma resmindeki parçacık jeti sayısının artmasıyla son bulur. Dolayısıyla, bir çarpışmada ortaya kuarklar çıkmışsa eğer, bunun anlaşılması kolay oluyor. Çünkü yol açtıkları parçacık jetleri, dedektörde net olarak görülebiliyor. |
#3
|
|||
|
|||
Cvp: Maddenin Yapisi - Çarpışma Analizleri
Çarpışma Analizleri > W Bozunmaları
W Bozunmaları: |