Etrafımızda gördüğümüz ve günlük hayatta kullandığımız maddelerin nelerden oluştuğu ve nasıl bir yapısı olduğu çok eski çağlardan beri insanın kafasını kurcalamıştır. Bir tahtayı ikiye böldüğümüz zaman elde ettiğimiz madde yine aynı, ama daha küçük olan tahta parçalarıdır. Maddeler ne kadar bölünebilir sorusu felsefe tarihi kadar eskidir. Milattan önce 5. Yüzyılda ünlü düşünür Demokritos, “bölünemez” kelimesinin eski Yunancada karşılığı olan “ἀtomos” kavramını ortaya atıp, bir tahtayı yalnızca atomlarına kadar bölebileceğimize atıfta bulundu. 20. yüzyıla değin atomların bölünemez, temel parçacıklar olduğu düşünülüyordu. 20. yüzyılın başlarında, atomların temel parçacıklar olmadığı, içlerinde protonlar ve nötronların bulunduğu, çekirdekten ve bunların etrafında döngüsel halde bulunan elektronlardan oluştukları anlaşıldı. Hızlandırıcı teknolojilerinde meydana gelen gelişmelerin doğal bir sonucu olarak, protonlar ve nötronlar üzerine yapılan deneyler atomların da bir iç yapısı olduğu ortaya konuldu. 20. yüzyıl ortalarında yapılan bu tür deneyler, protonların ve nötronların kuark denen yapılardan ve kuarklar ile etkileşerek hepsini bir arada tutan belli bazı gluonlardan meydana gelmiş olduğunu öne süren kuramın (kuantum renk dinamiği) ortaya atılmasını sağladı. Kozmik ışınlar ile yapılan bir takım deneyler ve gözlemler, kuark atom modelinin bu türden ışınların atmosfer ile etkileşmesinin doğal bir sonucu olarak ortaya çıkan parçacıkların içsel yapısını da açıklayabileceğini göstermiş oldu.
Kütle ve Enerji
Mevcut olan her bir parçacık birer kütleli midir? Kütlesi olmayan parçacıklar da mevcuttur. Örneğin fotonlar, ışıksal enerji olarak varlardır, fakat durağan olan bir kütleye sahip değillerdir. Einstein’ın enerji denklemini daha açık şekilde yazacak olursak; E2 =p2c2 +m2c4. Bir cismin bu denkleme göre enerjisi durağan olan kütlesinden ve anlık momentumundan (hızından) meydana gelir. Fotonlar ve gluonlar için kütle sıfırdır, ama enerjileri sıfırdan büyüktür.
Kaynakça:
Bilim ve Teknik Dergisi
Yazar: Taner Tunç