ATOMLARDAN KUARKLARA ATOMLARDAN KUARKLARA

Transkript

1 6 ATOMLARDAN KUARKLARA Sayfa No Karşıtparçacık Doğaaki Tml Kvvtlr v Tml Parçacıklar Haronlar v Lptonlar Karklar Etkinlik,,

2 ÜNİTE 6 Bir protonn kark bilflimi ATOMALTI TEMEL PARÇACIKLAR 90ʼl yılların başına atomn proton, nötron v lktron aı vriln üç tml parçacıktan olştğ üşünülüyor. Fakat çok gçmn 98ʼ Uranym5 çkirğinin parçalanmasıyla atomn parçalanarak atom altı parçacıkların var olabilcği anlaşılı. 950ʼlrn sonra parçacık hızlanırıcıların glişmsiyl birçok atom altı tml parçacıklar birr birr kşfilmy başlanı. Bgün yaklaşık 00 atom altı parçacığın varlığı bilinmktir. B parçacıkların büyük bölümü son rc kararsız v kısa ömürlüür. Bazılarının kütlsi sıfır v bazılarının is varlığı ancak kramsal olarak saptanmıştır. Proton Nötron Alt n çkir i İngiliz Ptr Higgs 960ʼlaraki çalışmasına, sonraan Higgs bozon aı vriln bir atomaltı parçacıktan bahstmktir. Masl kütlyi açıklamak için önriln b parçacık, bgün için hnüz fizikçilr tarafınan tam olarak gözlmlnmmiştir. Ancak, CERNʼ başlatılan yüz yılın nyin, Haziran 0 yılı itibarı il b parçacığın varlığı ksin olarak saptanmıştır. Parçacık v Karşıtparçacık Çkirk Hr parçacığın bir karşıt parçacığı varır. Karşıt parçacığın kütlsi aynı olmasına karşın yükü zıt işartliir. B rm nötr parçacık v karşıt parçacıklar için gçrli ğilir (foton v yüksüz pion (π ) parçacıklarının karşıt parçacığı yoktr). Alt n atomlar Karşıtparçacığın varlığı ilk kz, Pal Dirac (90-984) tarafınan ortaya çıkarılmıştır. Dirac, "hr parçacığın knisiyl tamamn aynı, ancak yükü zıt olan bir karşıt parçacağı varır." fikrini ortaya attıktan kısa sür sonra 9 yılına Carl Anrson (905-99) tarafınan yapılan nyl kanıtlanmıştır. Aşağıa bazı parçacık v karşıt parçacık hakkına kısa bilgi vrilmiştir.. Elktron - Pozitron: Elktronn karşıt parçacığı pozitronr. Pozitronn kütlsi lktronn kütlsin şit, yükünün büyüklüğü lktoronn yük büyüklüğünün aynı, fakat işarti pozitiftir. ( + ) smboliyl göstrilir.. Proton - Karşıtproton: Karşıt protonn kütlsi protonn kütlsin şit olp, aynı büyüklükt ngatif işartli yük sahiptir. (p ) smbolüyl göstrilir. Alt n küp. Nötron - Karşıtnötron: Karşıtnötrünn kütlsi nötronn kütlsin şit v yüksüzür (n ) il göstrilir. Sıraan malr atomlaran olşmştr. Hr atomn mrkzin proton v nötron içrn çkirk blnr. Proton v nötronlar karklaran myana glmiştir. 4. Nötrino - Karşıtnötrino: Yakalanmaları çok zor olan nötrinolar, lktik yüklri olmayan kütllri is sıfıra çok yakın olan tml parçacıklaranır. Işık hızına yakın hızlara harkt rlr. Nötrinolanın tml kaynağı yılızlarır. Ma için maay zarar vrmn gçm özlliklri varır. Karşıtparçacığı karşıtnötrinor. Karşıtnötrinolar bta boznm snasına açığa çıkan yüksüz parçacıklarır. Tüm özlliklri aynı olan nötrino v karşıtnötrinolar aslına aynı parçacıklarır. Aralarınaki tk fark, nötrino'nin kaynağı yılızlar, karşıtnötrino'nn kaynağı bta boznm olmasıır. Smbollri o v o ür. 49

3 ÜNİTE 6 Çift olşm: Yüksk nrjili Gamma ışını foton bir çkirkl tkilşrk yok olr. Yok olan fotonan bir lktron pozitron çifti olşr. γ = + + Braa +, lktronn karşıtparçacığı olan pozitronr. Fotonn tüm nrjisi lktron-pozitron çiftinin nrjisin önüşür. Elktron-pozitron çiftinin rgn kütl nrjisi hsap ilirs b ğr; m c =,0 MV olarak blnr. Braa m lktronn kütlsi c is ışık hızıır. Dmk ki Gamma fotonnn lktron-pozitron çifti olştrmak için nrjisi n az,0 MV olmalıır. B rma o frkansınaki Gamma fotonn nrjisi: şklin yazılır. h o = m c Eğr Gamma ışını fotonnn nrjisi lktronpozitron çiftinin rgn kütl nrjisinn büyüks, b fazlalık nrji, olşan iki parçacığın kintik nrjisin önüşür. Çift Yokolma: Bir pozitron bir lktronla çarpıştığı vya tkilştiği zaman b parçacık çifti yok olabilir. Bnn anlamı; parçacıklar kaybolr v nrjilri olğ gibi lktromanytik ışımaya önüşür. Yok olş sürci, + + = nγ bağıntısı il vrilir. Eğr lktron pozitron çiftinin nrjisi n az,0 MV is n = olr. Yani; + + = γ Parçacık v karşı parçacıklar il ilgili bazı özlliklr aşağıaki tabloa göstrilmiştir. Simgsi ) 0,5, ,5 +,6.0 98, +,6 98,,6 n 99,6 0, n 99,6 0, o 0 o 0 şklin yazılır. B rma iki Gamma ışını zıt yönlr harkt tmk zornaır (Başlangıçtaki toplam momntm sıfır olğnan momntm kornm için). γ + γ 50

4 + γ foton Bir lktron il bir pozitron şkilki gibi tkilşrk γ foton'na önüşmktir. B olaya olşan γ foton'nn nrjisi n az kaç V blnr? (m = m + = 0,5 MV) Çift Yokolma Çift Olşm Bir parçacık il karşıtparçacık biraraya gliğin birbirini yok bilirlr. B snaa büyük miktara nrji açığa çıkar. B olaya çift yokolma nir. Parçacıkların nrjilri tamamn lktromanytik ışımaya önüşrk çarpışma öncsi nrji toplamı çarpışma sonrası nrji toplamına şittir. Ayrıca b tkilşim momntm a kornr. Enrji kornmna, Einstin'in kütl nrji şğrliği bağıntısı kllanılırsa, m c m c + + = Efoton m m c ^ + + h = Efoton MV ( 05, + 05, ). c E foton c = E 0,. foton = 06 V blnr. ÜNİTE 6 Ytrli nrjiy sahip iki γ fotonnn çarpıştığına is fotonların toplam nrjisi may önüşbilir. B olaya çift olşm nir. Örnğin bir lktron il bir protonn iki γ ışınınan olşmasına ait tpkim, γ + + şklin yazılabilir. Ayrıca çok nr olsa proton v bir antiporoton'n çarpışması iki γ ışını foton olştrabilir. p + + p γ Tml Kvvtlr v Tml Parçacıklar Doğaaki tüm olaylar, parçacıklar arasına tkin olan ört tml kvvt il tanımlanır. B kvvtlr, büyüktn küçüğ oğr;. Güçlü çkirk kvvti (yğin kvvt). Elktromanytik kvvt. Zayıf çkirk kvvti 4. Kütl çkim kvvtiir. P mzon n. Güçlü Çkirk Kvvti (Yğin Kvvt): Kısa mnzilli olan b kvvt lktrik yükünn bağımsızır. Çkirkt protonları v nötronları biraraa ttan kvvttir. B kvvtlr mzon aı vriln alan parçacıkları aracılık tmktir. Güçlü çkirk kvvtlrinin tkili olğ parçacıklar haronlarır. Ma parçacıkları arasınaki kvvtlr aracılık n alan parçacıkları yana görülüğü gibi Fynman iyagramı il göstrilbilir. B iyagrama, protonlar v nötronlar arasınaki çkirk kvvtlrin mzonların aracılık ttiği anlatılmaktaır. P n zaman Ma parçacıkları il tkilşim parçacıkları (alan parçacıkları) birbirinn farklı olğ söylnbilir. Bna gör; proton, lktron gibi parçacıklar ma parçacıkları foton mzon gibi parçacıklar is tkilşim parçacıkları (alan parçacıkları) olarak alanırılır. 5

5 ÜNİTE 6 foton. Elktromanytik Kvvt: Atom v molküllri biraraa ttarak biliğimiz mayi olştran lktromanytik kvvt, güçlü çkirk kvvtlrinin 0 katı kaarır. Uzn mnzilli kvvttir. Elktromanytik kvvtlr foton aı vriln alan parçacıkları aracılık r. B tkilşim bir lktronan iğrin nrji v momntm aktarımı grçklşir. zaman. Zayıf Çkirk Kvvtlri: B kvvtlr bazı rayoaktif boznm sürçlrin ortaya çıkarlar. Çok kısa mnzilli bir kvvttir. Büyüklüğü güçlü çkirk kvvtinin 0 5 katı kaarır. B zayıf çkirk kvvtlrin aracılık n alan parçacıkları, W v Z bozonlarıır. 4. Kütl Çkim Kvvtlri: Güçlü çkirk kvvtlrinin0 9 katıır. Uzn mnzilli bir kvvttir. B kvvtlr graviton aı vriln alan parçacıkları aracılık r. Graviton parçacıklarının kütllri v yüklri sıfırır. Hnüz gözlm yol il saptanamamış kramsal parçacıklarır. PARÇACIKLARIN SINIFLANDIRILMASI Atomaltı parçacıkları, birbirlriyl tkilşim giriklri kvvtlr gör üç sınıfa ayrılırlar. Bnlar fotonlar, haronlar v lptonlarır. Fotonlar: Elktromanytik kvvtlr aracılığı il tkilşim blnrlar. Elktrikç yüksüzürlr. Kütl tkilri olmasına karşılık kütl ğrlri yoktr. Işık hızıyla harkt ttiklri için hiç bir koorinat sistmin rgn ğilirlr. O nnl atom için iğr parçacıklar gibi blnamazlar. Haronlar: Atomaltı parçacıkların n gniş sınıfını olştrrlar. Güçlü çkirk kvvtlri il tkilşim girn parçacıklarır. Haronlar kütl v spinlrin gör baryon v mzon olarak ikiy ayrılırlar. Spin, parçacıkların tml özlliklrn biriir. Spin ğri, parçacığın bir ksn trafına önm rmnn göstrgsiir. Spin özkütl gibi parçacıkların ayırt ici özlliklrinn biriir. Ma parçacıklarının spinlri (,... gibi ksirli ğrlr olmasına karşın, alan parçacıkları (0,...) gibi tam sayı ğrlri alır. Örnğin lktron v proton spini: ; fotonn spini:, mzon spini 0 ır. 5

6 Baryonlar: Baryonların önmli özlliklri aşağıa kısaca vrilmiştir.. Baryon grb; porton (p), nötron (n) sigma ( ), lamba ( ), ksi (Ξ) v omga (Ω) parçacıkları il b parçacıkların karşıt parçacıklarını içrmktir.. Tüm parçacıklar için kütllri n büyük olan parçacık grbr.. Baryonların n küçük kütlli olan parçacığı, protonr. 4. Baryonların spinlri ksirli ğrlr sahiptir. 5. Baryonların boznm sürçlrinin soncna proton olşr. 6. Bir raksiyon ya a boznm sonrasına baryon olşyorsa mtlaka karşıtbaryon a olşr. 7. Raksiyon ya a boznm öncsinki toplam baryon sayısı, raksiyon ya a boznm sonrasınaki baryon sayısına şittir. B rma baryon sayılarının kornm yasası nir. Mzonlar: Mzonların n önmli özliklri aşağıa kısaca vrilmiştir. ÜNİTE 6. Mzon grb, pionlar (π) v kaonlar (K) il b parçacıkların karşıtparçacıklarını içrir.. Pionlar il kaonların spinlri sıfırır.. Mzonların kütl ğrlri, lktron kütl ğri il proton kütl ğrlri arasınaır. 4. Tüm mzonların boznma sürçlri sonna, lktron, pozitron, nötrino v foton parçacıkları olşr. Raksiyon vya boznmalara baryonlar, B = + karşıt baryonlar, B = v iğr parçacıklar B = 0 alınarak baryon sayılarının kornm inclnir. Aşağıaki tpkimlrin olp olamayacağını blirlmk için baryon sayısının kornm yasasını kllanınız. a) p + n p + p + n + p b) p + n p + p + p a) Eşitliğin sol yanınaki baryon sayısı toplamı: ( + = ) ir. Sağ tarafaki baryon sayısı toplamı: ( + + = ) olr. Bna gör, baryon kornm yönünn b tpkim grçklşbilir. b) Eşitliğin sol yanınaki baryon sayılarının toplamı: + = ) ir. Sağ taraftaki baryon sayısı toplamı: ( + = ir. Sağ taraftaki baryon sayısı toplamı: ( + = ) olr. Baryon sayısı kornmaığına b tpkim grçklşmz. 5

7 ÜNİTE 6 Bazı haronlara ait özlliklr aşağıaki tabloa vrilmiştir. GRUP Simgsi ). C) BARYONLAR Proton p p 98, + + Nötron n n 99,6 0 + Lamba 5,6 0 + Sigma + 89,4 + + Ksi N N Omga , ,8. 0 0, , Pion + 9, , Kaon K + K 49, , Lptonlar Zayıf çkirk kvvtlri aracılığı il tkilşim girrlr. Haronların aksin bilinn Lpton sayısı azır. Bazı özlliklri şnlarır.. Bilinn lpton sayısı 6 ır. Bnlar lktron ( ), müon (μ ), ta(τ) v bnların hr birin şlik n tan nötrino: lktron nötrinos (ν ), müon nötrinos (ν μ ) v ta nötrons (ν τ ) ir.. Lptonların karşıtparçacıkları varır.. Lptonların kütlsi proton'n kütllrinn küçüktür. 4. Lptonların için, lktron kararlı parçacıktır. 5. Lptonların aha alt yapılara önüşbilck bir yapıları olmaığınan noktasal parçacık şklin tanımlanırlar. 6. Raksiyon vya boznm sonrasına lpton sayıları kornr. Ancak Lpton sayılarının kornm lktro - lpton v müon - lpton sayılarının kornm olmak üzr parçacıklar tmlin inclnmliir. Raksiyon vya boznmalara Lpton sayıları için; a) Elktron - Lpton Elktron ( ) 4L Elktron nö trinos ( ) =+ ν Pozitron ( + ) 4 L = Karfl t lktron nö trinos ( ν ) Di r parç ac klar için, L = 0 b) Müon - Lpton Mü on( μ ) 4L Müon nö trinos ( ν ) μ =+ μ Karfl tmü on ( μ+ ) 4L = Karfl t müon nö trinos ( νμ) Di r parç ac klar için, Lμ = 0 kllanılır. 54

8 Aşağıaki tpkimlrin olp olamayacağını blirlmk için lpton sayısının kornmn kllanınız. a) μ + ν + ν μ b) π + μ + + ν μ + ν Tpkimlr lktron v müon olğ için L v L μ sayılarının ikisi kornmalıır. a) b) L L μ L v L μ 'nin ikisi kornğ için tpkim olabilir. L L μ Tpkimn önc μ 0 + Tpkimn önc π Tpkimn sonra + o + o μ = + () + 0 = 0 LEPTON SAYILARI = = KORUNDU μ + + o μ + o = = = Tpkimn sonra = 0 LEPTON SAYILARI KORUNMADI LEPTON SAYILARI KORUNDU L μ kornmasına karşılık L kornmaz b nnl tpkim grçklşmz. ÜNİTE 6 Aşağıaki Tabloa Bazı lptonlara ait özlliklr vrilmiştir. Simgsi 0 9 C) (s) LEPTONLAR Elktron + 0,5 + 0 Elktron nötrinos o o < Müon n n + 05,7 0 + Müon nötrinos o n o n < 0, 0 0 +,

9 ÜNİTE 6 Karklar Lptonlar iç yapıları olmaığınan v noktasal olklarınan, grçk tml parçacık olarak kabl ilirlr. Öt yanan haronlar büyüklüklri v iç yapıları olan karmaşık parçacıklarır. Bna gör haronların alt yapısının olması grktiği ortaya çıkar. Ayrıca haronların çoğnn nötron v protonʼn yarılmış rmları olğ için nötron v protonların aha alt tml parçacıklaran olştğ bilinmktir. B alt tml parçacıklara kark aı vrilir. 97ʼ GllMann v Gorg Zwig, birbirlrinn bağımsız olarak, haronların alt yapısı olarak ilk kark molini önrilr. B mol gör tüm haronlar kark aı vriln iki vya üç tml bilşni olan birlşik sistmlrir. B mol, v s smbollri il göstriln üç kark varır. B karklar; İsviçr yakınlaraki CERNʼ Avrpa parçacık fiziği mrkzin bir tknisynin bir ktörki çalışması görülüyor. (Davi Parkr). Ykarı kark (p). Aşağı kark (own). Thaf kark (strang) s şklinir. B karklara aynı zamana zıt işartli karşıtkarklar şlik r. Karkların sıra ışı özlliklrinn biri ksirli lktrik yükü taşımalarıır. Örnğin, v s karkları nın yüklri sırasıyla +, - v - 'tür. Doğaa; başka hiçbir parçacığın ksirli yük sahip olmaması, kark hipotzinin kablünü başlangıçta zorlaştırmıştır ancak aha sonra yapılan çalışmalara b hipotzin oğrlğ çok sayıa kanıtla stklnmiştir. GllMann v Gorg Zwigʼin ilk kark moli, parçacıkların aillr şklin sınıflanırılmasına olkça başarılı olmasına rağmn molin öngörülri v nysl boznma hızları arasınaki ttarsızlıklar aha sonraki yıllara yapılan çalışmalara başka karkların varlığının saptanmasına yol açtı. Böylc bgün bilinn kark sayısı 6ʼsı karşıtkark olmak üzr tanir. Bnlar aşağıa göstrilmiştir. Kark CERNʼ büyük lktron pozitron (LEP) çarpıştırıcısının 7 km znlğnaki airsl tünlki bir görünüş 56 Karşıtkark. Ykarı kark 7. Ykarı karşıt kark. Aşağı kark 8. Aşağı karşıt kark. Thaf kark s 9. Thaf karşıt kark s 4. Tılsımlı kark (charm) c 0. Tılsımlı karşıt kark c 5. Üst kark (top) t. Üst karşıt kark 6. Alt kark (bottom) b. Alt karşıt kark t b Kark Simg Drgnlk Enrjisi Yük Ykarı 60 MV + Aşağı 60 MV - Thaf s 540 GV - Tılsımlı c 500 MV + Üst t 7 GV + Alt b 5 GV -

10 MV/c : Çkirk fiziğin kllanılan bir kütl birimiir. E = mc şitliğinn kütl ğri: m = c E E nrji ğri, yrin MV (milyon lktrovolt) cinsinn yazılırsa çıkan kütl ğri MV/c biriminn l ilir. Baryonlar, üç karktan olşr. Baryonlar sınıfına olan proton v nötronların iç yapılarınaki karklar aşağıaki şkil vrilmiştir. + + Proton () q = + + Mzonlar, bir kark il bir karşıtkarktan olşr. Mzonlar sınıfına olan π + pionnn iç yapılarınaki karklar, aşağıaki şkil vrilmiştir. + + Pozitif pion, π + ( ) q = + Bilim insanlarının atom altı parçacıkları üzrinki çalışmaları sürmktir. B çalışmalar kramsal biçimir. Hnüz karkları nysl olarak gözlmk mümkün olmamıştır. Untlmamalıır ki bir kramsal çalışma ancak nysl olarak oğrlanırsa anlam kazanır. Günümüz kaar yapılan kramsal çalışmaların soncna 6 at karkın varlığı öngörülmktir. Fizikçilr, karklar arasına işlvi n büyük kvvtin güçlü çkirk kvvti olğ görüşünir. B öyl bir kvvttir ki grgin bir yayın yglaığı kvvt bnzr biçim, zaklık arttıkça artan bir özllik göstrir. Böylc karklar, b kvvt tkisin manin için hapis rmnaır. Bilim insanları şimi üç grçk tml parçacık sınıfı olğna inanmaktaır. Bnlar: Lptonlar, karklar v alan parçacıkları (foton, glon, graviton) r. Sonçta parçacıklar arasınaki tkilşim aşağıa şması vriln bir stanart mol kabl ilmiştir. B şmaa karkların tüm tml kvvtlr yr alığına v Lptonların güçlü çkirk kvvtlrin yr almaığına ikkat iniz. Nötron () q = 0 ÜNİTE 6 57

11 ÜNİTE 6 ETKİNLİK Nmaralanırılmış zn ktlara bazı parçacık grpları vrilmiştir. Kt nmaralarını kllanarak aşağıaki sorların cvaplarını harflrin yanınaki ktcklara yazınız.. Güçlü çkirk kvvtlri (Yğin kvvt). Zayıf çkirk kvvtlri. Elktromanytik kvvt 4. Kütl çkim kvvti A) Şiti n küçük kvvt hangisiir? B) Uzn mnzilli kvvtlr hangilriir? C) Proton v nötronları biraraa ttan kvvt hangisiir? D) Haronların tkilniği kvvt hangisiir? E) Mzon alan parçacıklarının aracılık ttiği kvvt hangisiir? F) Foton alan parçacıklarının aracılık ttiği kvvt hangisiir? G) W v Z bozon alan parçacıklarının aracılık ttiği kvvt hangisiir? H) Graviton alan parçacıklarının aracılık ttiği kvvt hangisiir? I) Lptonların tkilniği kvvt hangisiir? J) Rayoaktif boznm sürcin tkili olan kvvt hangisiir? K) Atom v molküllri bir araa ttan kvvt hangisiir? L) Tüm parçacıklar arasına var olğ bilinn kvvt hangisiir? M) Tml kvvtlrin, şitlin zayıfa oğr sıralanışı nasılır? N) En kısa mnzilli kvvt hangisiir? O) Elktrik yüklri arasına tkili olan kvvt hangisiir? ETKİNLİK Nmaralanırılmış zn ktlara bazı parçacık grpları vrilmiştir. Kt nmaralarını kllanarak aşağıaki sorların cvaplarını harflrin yanınaki ktcklara yazınız.. Haronlar. Baryonlar. Karklar 4. Mzonlar 5. Lptonlar A) Güçlü çkirk kvvtlri il tkilşn parçacıklar hangilriir? B) Üç kaktan olşan parçacık grb hangisiir? C) Bir kark il bir karşıtkarktan olşan parçacık grb hangisiir? D) Proton v nötron hangi parçacık grbnanır? E) Hangi parçacık grb; lktron, pozitron, nötrino v fotona boznr? F) Elktron hangi parçacık grbnanır? G) Vrilnlrn hangilri tml parçacıktır? H) Zayıf çkirk kvvtlri il tkilşn parçacıklar hangilriir? I) Müon v ta hangi parçacık grbnanır? J) Günümüz sayısı 6 olarak bilinn tml parçacık grb hangisiir? ETKİNLİK Nmaralanırılmış zn ktlara bazı parçacık grpları vrilmiştir. Kt nmaralarını kllanarak aşağıaki sorların cvaplarını harflrin yanınaki ktcklara yazınız.. Pozitron. Nötron 5. Ykarı kark. Proton 4. Mzon (pion, kaon) 6. Aşağı kark A) Hangilri lktronn karşıtparçacığıır? B) Hangilri üç karktan olşr? C) () kark içrn parçacık hangisiir? D) () kark içrn parçacık hangisiir? E) ^ h kark içrn parçacık hangisiir? G) Yükü, - olan kark hangisiir? H) Hangisinin karşıtkark yükü + ir? I) Hangilri yükünün ksirli katlarına sahiptir? J) Hangilri büyüklüğü olan yük sahiptir? F) Yükü, + olan kark hangisiir? 58 ETKİNLİK CEVAPLARI A B C D E F G H I J K L M N O 4,4 4 4,,,4 ETKİNLİK CEVAPLARI A B C D E F G H I J , ETKİNLİK CEVAPLARI A B C D E F G H I J, ,6,,4

12 Fizikçilr İş Başına PAUL HOROWITZ, Harvar Ünivrsity Son on yılır, ünya ışı akıllı varlıkları araştıran bir grp için çalışıyorm. Çok ilri tkniklrl yapılmış çşitli araçlarla stkli çok büyük bir rayo tlskop çanağı il ilri ygarlıklaran glck rayo sinyallrini inliyorz. B çşit tkinliklr bir zamanlar bilimışı olarak ğrlnirilmsin rağmn, astronomi v yakın bilim allarınaki yni blglar, birçok canlı barınıran ortamın varlığı fikrini stkliyorlar. Özllikl gzgn isklrinin kızılötsi v görülbilir ışık gözlmlri v kahvrngi cüclr aı vriln büyük gzgnlrn gln olaylı (inirkt) lillr, vrn gzgn sistmlrinin çok olğn göstrmktir. Aynı zamana mtorlara, yılızlararası soğk gaz bltlarına v yrkürnin ilk zamanlarınaki atmosfrik sıcaklar, ısı, günş ışığı v lktrik boşalmalarının taklii il yapılan masa üstü nylrinin kalıntılarına hayatı olştran organik birlşiklr rastlanmıştır. Evrn hayat için ham ma v çvr bol miktara varır. Biz insanlar, vrnki 00 milyar galaksin biri içinki, 400 milyar yılızan biri olan ortalama bir yılızın (günşin) çvrsin olanan ortalama bir gzgn üzrinki hayatın çok küçük bir kısmını olştryorz. B bilgilrin ışığı altına hayatın yalnızca yrkür üzrin olabilcğini üşünmk mantıksızlıktır. Biz günştn sonra n yakın yılız 4 ışık yılı ötir v galaksimiz ışıkyılı gnişliktir. B kaar aklı zorlayan msaflri aşarak iğr ygarlıklarla ilişki krmak mümkün olabilir mi? Sürpriz cvap vtʼtir. Günümüz kllanılmaya başlayan mikroalga rayo astronomi tknolojisini kllanarak, ünyayı galaksimiz için, hrhangi bir yrki komş gzgn il iltişim krabilir. B tür başka yılız sistmin yolclk için grkli nrji il çarpıcı bir zıtlıktır. En yakın yılıza tk bir yolclk yapmak için ünya üzrin birkaç yüzyıla harcanan miktara nrjiy grk varır. Biz yakın iğr yılızlar çvrsin ilri ygarlıklar varsa v iltişim yolları açık is, şimiy kaar niçin onlarla iltişim kramaık? Blki, grçktn iltişim krmaya çalışmaığımız için. şimiy kaar, oraa braa çok küçük bütçli birkaç araştırma yapılı. Gökyüzünün yolmza güçlü mtlr yollayan vricilr il kirltilmsi olasılığını ışarlaık. Ancak, gökyüzünü b tür amaçlı rayo sinyallri blmak için taramak, yryüzün varığına çok zayıflayacak sinyallri işlybilck ilri yapılı araçların kllanımını grktirir. Silikon Vaisinki son glişmlr b tür araçların yapımına olanak sağlamıştır. Harvarʼtaki laboratarımıza v ünya üzrin başka yrlr milyonlarca kanatlı alıcı sistmlr, önümüzki yıllara başarıya laşacağına inanığımız araştırmalara başlamışlarır. iğr ygarlıklaran glck sinyallrin algılanması rin anlama ünyanın kültürl yalnızlığının son olacaktır: b insanlık tarihinin n önmli olayı olacaktır. Böyl bir sinyalin ksiyon Evrn yalnız mıyız? sorsna cvap vrcktir. B yılızlararası işartlrin taşıyacağı bilgilr, bizim n büyük hayallrimiz ötsi bilim v sanat, tarih v biyat konlarını kapsayan bir tür galaktik ansiklopi olacaktır. Bizim çalışmalarımız grçk bir tması sağlayabilck birinci kşak nmlrir. Bnan aha çok hycan vrici bir kşif üşünbiliyorm v b nnl bütün gücümü b nylr için harcıyorm. Ağabyimi taklit rk hralarla oynaığım günlri çok iyi anımsıyorm. Çoğnlkla lktronik il ilgilnirik ama Sptnik vrin roktçi olmştk. Ağabyin MIT lktronik mühnisliği ğitimi alı (ş ana yüksk tknoloji iltişim konsna iş yapan bir şirkt sahip), fakat bana aha vrnsl olğ için fizik okmamı tavsiy tti. Annm v babam fiziği Harvarʼa okmamı tavsiy ttilr Eğitimimi Harvarʼa alım v oraa kalım. Bir akamik krlşta nysl çalışmalar yapmak, araa bir sıraışı nylr yapabilmk özgürlüğü il birlikt, çok mükmml bir şy. Çoğ kişi bana sıra ışı iyorr çünkü birbirlri il ayın ilgisi olmayan birçok ğişik tür nylr pşinyim: plsarlara yılız prmlri araştırması, xışınları v protonları kllanarak yni bir mikroskop tasarımı, Eschrichiacoli baktriyl önm motornn yapısı, ltra ağır atomların araştırılması v son olarak n büyük bilimsl amaçset I.(Sarch for Extra Trrstrial Intllignc = ünya ışına zki varlıkların araştırılması.) Birşylr krmaktan hoşlanığım için, karmaşık yapılı lktronik araçlara grksinim ylan nylr yapmaktan zvk alıyorm. Fizikçilr ünyasını çok yarıcı blyorm v ağabyimin tavsiysin yğm için mmnnm. Mühnislik yaparkn knimi fizikçi gibi üşünmkt blyorm. Çok ilginç bir grçk, n iyi lktronik vr inşa nlrin fizikçilr olmasıır. Hiç trüt tmn aşağıaki tavsiyyi hrks vrbilirim: Hangi mslği sçcğiniz min ğilsniz v kninizi fiziğ yakın hissiyorsanız, fizik okynz. B fiziktn başka bir iş yapmak için çok iyi bir hazırlık olacaktır. ÜNİTE 6 (Palm Yayıncılık; Princpls of Physics: Frarick J.BUECHE, Davi A.JERDE) 59