Fiziksel Kuvvetler ve Etkileri

Oblivion 

Yönetici
Admin
Moderatör
31 Ocak 2025
40
0
Aktiflik Süresi
9s 36dk
6
KİLİS
dostlarsohbet.com
Güneş, Ay ve gezegenlerin yaşamlarımızı ve kişiliklerimizi etkileyebilmeleri için bize ulaşabilen güçlü bir kuvvetin olması gerekmektedir. Sonuçta Plüton cüce gezegeni bile bizden ortalama olarak yaklaşık 6 milyar kilometre uzaklıktadır, yani saatte maksimum 950 kilometre hızla giden bir Boeing 777 uçağı ile 700 küsür sene sonra Plüton’a varırdınız.

Temel kuvvetler (ya da temel etkileşimler) parçacıkların birbiriyle nasıl etkileşim halinde olduklarını anlatır. Bundan sonraki kısımlar biraz kafa karıştıcı gibi gelse de, elinizden geldiğince dikkatli bir şekilde okumanızı tavsiye ederiz.

Bugüne kadar yapılan araştırmalarda bu etkileşimlerin sayısı 4 temel kuvvete indirgenmektedir:

1. Yeğin Nükleer Kuvvet

Adından da anlaşılacağı gibi 4 kuvvetin arasında en kuvvetli olanıdır. Elektromanyetizma'dan 100 kat, zayıf çekirdek kuvvetinden 105 kat ve kütle çekim kuvvetinden de 1039 kat daha kuvvetlidir.

  • Yeğin Kuvvet: Yeğin etkileşimden dolayı kuarklar ve gluonlar birbirine bağlıdır. İlginç bir şekilde mesafe arttıkça kuvvetin kendisi azalmamaktadır. Bunun yerine bir limite ulaştığında (aşağı yukarı bir hadron'un boyutu kadar) kuvvet 100,000 Newton'da sabit kalmaktadır. Kuarklar belirli bir mesafeye kadar çekilince, boşluktan yeni bir kuark/anti-kuark yaratacak enerjiye sahip olmada elverişlidir. Bu yüzden kuarklar sadece hadronlar halinde bir arada bulunur ve hiçbir bağımsız kuark gözlemlenmemiştir. Bu "Renk Hapsi" (İng: Color Confinement) olarak bilinir, fakat bu bizim bildiğimiz anlamda gördüğümüz renkler değildir, yeğin etkileşimdeki kuarkların ve gluonların bir özelliğidir.
  • Arta Kalan Yeğin Kuvvet: Arta kalan yeğin kuvvet adından da anlaşılacağı gibi yeğin etkileşiminden arta kalandır. Bu kuvvet atomik çekirdeğin içerisinde hadronlar arasında görülür. Hadronlar mezonları (bunlarda bir kuark ile bir anti-kuark bulunur, tıpkı pions ve kaons gibi) ve baryonları (bunlar 3 kuarktan oluşur, tıpkı proton ve nötronlar gibi) içerir. Mezonlar atomik çekirdek içerisinde nükleonlar arasında iletilir ve birbirine bağlarlar (böylece aynı elektrostatik yüke sahip protonların birbirlerini itmesini önler). Yeğin etkileşimlerin aksine, arta kalan yeğin kuvvet mesafe arttıkça kendisi azalmaktadır ve 10-15 metre ötesinde varlığı görülmemektedir.
Neden Bu Kuvvet Sorumlu Olamaz? Yeğin kuvvetin yaşantımızı etkilemediği ortadadır, çünkü sadece kuarklar ile gluonlar arasında görülmektedir, yani hayal edilemeyecek kadar küçük boyutlarda etkilidir. Bununla beraber belirli bir mesafeden sonra kuark/anti-kuark çiftleri yaratılır ve bu da kuarklar arasındaki mesafenin maksimum bir sınırı olduğunu gösterir. Bu arta kalan yeğin kuvvet için de geçerlidir çünkü maksimum etki mesafesi 10-15 metre kadardır. Bu sebeple böyle bir kuvvetin gezegenler arası etkili olduğunu söylemek fazlasıyla abartılı olurdu.

2. Zayıf Nükleer Kuvvet

W ile Z bozonların (ara vektör bozonları) değişimiyle ortaya çıkar. Adına "zayıf" denir çünkü elektromanyetizma'dan 10-11 kat ve yeğin kuvvetten de 10-13 kat daha zayıftır. Daha çok beta bozunmasına yol açmasıyla bilinmektedir.

  • Zayıf Kuvvetin Benzersizliği: Zayıf etkileşim solak leptonları, kuarkları ve nötrinoları etkilemektedir (nötrinoları etkileyen bir diğer kuvvet kütle çekim kuvvetidir, ancak etkisi önemsizdir).
  • Tat Değiştirici: Zayıf kuvvet tat değiştiren tek kuvvet olarak bilinmektedir, yalnız bu tat bildiğimiz anlamda tat değildir. Bahsettiğimiz tat parçacık fiziğinde temel parçacıkların kuantum sayısı anlamına gelmektedir. Beta bozunmasını örnek alalım. Bir nötron'un (1 yukarı kuark ve 2 aşağı kuark) bir protona (2 yukarı kuark ve 1 aşağı kuark) dönüşmesi için aşağı-kuarklardan bir tanesi yukarı-kuark'a dönüşmesi gerekir. Bir W-negativ bozon yaymasıyla bu elektron(e-) ile anti-nötrino(νe)'ya parçalanır.
  • Simetri İhlali: Doğa kanunlarının ayna yansımasında da aynı kalacağı düşünülüyordu. Bir ayna ile gözlemlenen bir deneye ait sonuçların deney aygıtının bir ayna-yansımasının kopyasıyla aynı olması bekleniyordu. Buna "Parite Korunumu Yasası" (İng: Law of Parity Conservation) denmektedir. Yine de 1950'lerin ortalarında Chen Ning Yang ve Tsung-Dao Lee zayıf kuvvetinin bu yasayı ihlal edebileceğini önerdi. Chien Shiung Wu ve ortakları 1957'de parite'yi büyük oranda ihlal ettiğini keşfetti ve böylece Yang ile Lee 1957 senesinde fizik dalında Nobel Ödülüne sahip oldular. CP simetrisi bir parçacığın kendisine karşılık gelen anti-parçacıkla yer değiştirdiğinde (C simetri, yani yük birleşme simetrisi) ve sol ile sağ yer değiştirdiğinde (P simetri, yani parite simetrisi) fizik yasalarının aynı olacağını açıklar. Yine de zayıf kuvvetin CP simetrisini ihlal edebileceği görüldü, böylece bu evrende de asimetri yaratmaktadır. Bu evrende neden sadece maddenin olduğunu gösteren muhtemel bir açıklamadır, çünkü böyle bir ihlal olmasaydı o zaman madde ile anti-madde birbirini yok ederdi.
Neden Bu Kuvvet Sorumlu Olamaz? W ve Z bozonların kütleleri 90 GeV/c2 (bu atom-altı ölçeğindedir) ortalama ömürleri 3x10-25 saniye kadardır. Işık hızında yol alsa bile zayıf kuvvetin etkisi 10-18 metreyle sınırlıdır ki bu da atomik çekirdeğinden 1000 kat daha küçüktür. Bu arta kalan yeğin kuvvetten 1000 kat daha küçük olduğu anlamına gelir, bu sebeple bunun astrolojik iddiaları desteklemesi beklenemez.

3. Kütle Çekim Kuvveti

Kütle çekim kuvveti birçoğumuza tanıdık gelen bir kuvvettir, bazılarımız da bu kuvveti Newton'un kafasına düşen elma hikayesinden tanımıştır (ki bu hikaye tam olarak böyle değildir). 4 temel etkileşimin arasında en zayıf kuvvet kütle çekim kuvveti olduğu halde sonsuz bir menzile sahiptir ve mesafeyle çok yavaş bir şekilde bozunuma uğrar, bu sebeple "astrolojik kuvvet" için en ideal kuvvet adayı sayılabilir. Kütle çekimin nasıl çalıştığını en iyi Genel Görelilik kuramı göstermektedir ve bilim camiası tarafından da kütle çekim için en iyi model olduğu kabul edilmektedir. 1907 ile 1915 seneleri arasında Albert Einstein'ın bu kuramı geliştirmesiyle, tahminler konusunda teorinin kendisi oldukça başarılıdır fakat mükemmel değildir. Yine de teoriyi destekleyen onca kanıtı da görmezden gelmememiz gerekir.Genel Görelilik açısından kütle çekim kuvveti uzay-zamanın kütle tarafından bükülmesiyle görülür ve serbest-düşen objeler de bükülen uzay-zamanda düz çizgiler üzerinde hareket etmektedir. Bu düz çizgilere "Jeodezikler" denilmektedir. Bir objeye kuvvet uygulandığında uzay-zamanda jeodezikten sapacağını belirtir. Dünya'daki her şey kütle çekim kuvveti üzerine kuvvet uyguladığından jeodezik'i takip etmemektedir.

Neden Bu Kuvvet Sorumlu Olamaz? Kütle çekimi sınırsızca uzandığı halde etkisi yine de hızlı bir şekilde azalmaktadır, öyle ki gezegenlerin Dünya üzerinde uyguladıkları kuvvet hiçe yakındır. Kütle çekimi oldukça büyük olan Jüpiter gibi bir gezegen bile Dünya'nın yörüngesini etkileyememektedir. Böylece Güneş Sisteminde bizleri doğrudan etkileyen sadece iki gökcismi bulunmaktadır. Güneş bizi yörüngede tutmaktadır, Ay da gezegenimizde gel-gitlere sebep olmaktadır. Hatta Güneş Sistemindeki bütün gezegenlerin (Plüton'u da dahil edelim) Dünya üzerinde uyguladıkları kütle çekim kuvvetini hesaplarsak, hepsini topladığımızda Ay'ın üzerimizde uyguladığı kütle çekiminin %2'sinden az olmaktadır! Bu yüzden kütle çekim kuvveti de astroloji için en ideal kuvvet adayı olduğu halde iddiaları desteklemek açısından geçersizdir.

4. Elektromanyetizma

Elektromanyetizma yüklü parçacıkları etkileyen bir kuvvettir ve birçok kişi tarafından yanlış anlaşılmaktadır. Bu kuvvet bedeninizdeki atomları bir arada tutar, elektronların atomik çekirdeğin yörüngesinde kalmasını sağlar, mıknatısların itmesini ve çekmesini sağlar, vs.

Neden Bu Kuvvet Sorumlu Olamaz? Astroloji, Ay’ı, Güneş'i ve gezegenleri içermektedir. Ancak Ay'ı bir kenara koyarsak, Dünya üzerindeki fark edilebilir tek etki Güneş'ten kaynaklanmaktadır. Merkür, Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün ve Dünya manyetosfere sahiptir, diğer gezegenlerin manyetik alanları çok zayıftır. Jüpiter'in manyetosferi Dünya'dakinden 14 kat daha büyük olsa bile, Güneş'in yönünde sadece 7 milyon kilometre boyunca uzanmaktadır, bu sebeple Dünya'nın üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Görüldüğü üzere diğer kuvvetler gibi bu kuvvet de astrolojik iddiaları destekleyemez.
 

Konuyu görüntüleyenler

Geri
Üst