Cevap : Tarihçe

Kabarcık odası tekniklerinin geliştirilmesinde, Berkeley'deki Luis Alvarez grubu başı çekiyordu 1959 yılında, 180cm uzunluğunda hidrojen dolu bir kabarcık odası; soğutma donanımı, mıknatısı ve destek yapılarıyla birlikte, tüm bir binayı doldurmuştu Odayı dolduran sıvı hidrojen, 26K (-247°C) sıcaklıkta ve 4 atmosferlik ek basınç altında tutuluyor, Bevatron'dan gelen hızlandırılmış parçacıklar için hedef oluşturuyordu

Odada güçlü bir manyetik alan vardı ve çarpışma sonucunda oluşan parçacıklar, bu manyetik alanın etkisiyle kıvrımlı izler bırakıyordu Kabarcık odasının çekilen resimleri taranıyor ve izler, çoğu kez üniversitenin farklı bölümlerindeki özel projeksiyon masalarında ölçülerek, 3 boyutlu olarak yeniden inşa ediliyordu Parçacık patikalarının eğrilme yarıçapı, parçacığın yükünü ve momentumunu açığa çıkarırken; karmaşık iz yapısının incelenmesiyle, parçacık etkileşimleri ve bozunmaları ayrıntılı olarak izlenebiliyordu Kabarcık odaları sayesinde, parçacık spektroskopisinin ayrıntıları öğrenildi Çok sayıda kısa ömürlü parçacık keşfedilmiş, güçlü etkileşimin özellikleri incelenmişti Luis Alvarez, kabarcık oadası tekniklerinin geliştirilmesine bulunduğu katkılar nedeniyle, 1968 Fizik Nobel Ödülü'nü alacaktı

İnşa edilen en büyük iki kabarcık odalarından birisi, Chicago'daki Fermilab'deydi Diğeri CERN'deki BEBC (Big European Bubble Chamber) idi İkisi de 3 m'den uzundu Odayı dolduran ve hızlandırılmış parçacıklara hedef oluşturan malzeme olarak, yalnızca serbest proton içeren hidrojen değil, çekirdekteki etkileşimleri incelemek amacıyla, propan ve xenon gibi daha ağır malzemeler de kullanıldı BEBC kabarcık odasının gövdesindeki süperiletken bir bobin, 37 m uzunluğundaki 35 m3'lük odada 35 Tesla şiddetinde manyetik alan yaratıyor ve kabarcık odası tesisin yalnızca küçük bir kısmını oluşturuyordu

1962 yılında muon nötrinosu keşfedilir ve daha önce kuramsal olarak öngörüldüğü üzere, elektron nötrinosundan farklı bir parçacık olduğu gösterildi Ardından bir dizi baryon ve mezon gelir Gell-Mann'ın parçacıkları baryonlar ve mezonlar olarak sınıflandırmış olmasına karşın, ortalıkta yüzlerce 'temel' parçacık vardı 'Atomun yapısı' derken, çekirdeğin 'suyu' çıkmıştı

Bu parçacık kalabalığından kurtulmak için bir sonraki adım, parçacık özelliklerinin gösterdiği düzenliliğin, baryonlarla mezonların başka parçacıklardan oluştuğu varsayımıyla açıklanıp açıklanamayacağını incelemektir Nitekim, parçacıkların sayısı arttıkça özellikleri, baryonlarla mezonların daha küçük yapıtaşlarından oluştuğuna işaret eden bir düzenlilik sergilemeye başlar Bu durum parçacık türlerinin, SU(3) grubu denilen matematiksel bir sınıflandırma sistemiyle düzenlenmesini sağlar 1963 yılında Gell-Mann ve George Zweig, birbirlerinden bağımsız olarak; baryon ve mezon olarak sınıflandırılan parçacıkların, kesirli yükler taşıyan daha küçük parçacıklardan oluştuğu önerisinde bulunur Gell-Mann'ın 'kuark' adını verdiği bu temel parçacıklar; yukarı, aşağı ve garip olmak üzere; üç çeşittir Spinlerinin ћ/2, elektrik yüklerinin ise sırasıyla +2/3, -1/3, -1/3 olduğu öngörülen parçacıkların, birer de karşıtı vardır Öneriye göre baryonlar üç kuarktan, mezonlar ise bir kuarkla karşıtkuarktan oluşmaktadır Gürsey ve Radicati, kuarkların 3 çeşni ve 2 spin durumunu temel alan SU(6) simetrisinin hadronların sınıflandırılmasında başarıyla kullanılabileceğini gösterirler Kuark düşüncesi ilk elde, kesirli yük hiç gözlenmediğinden, gerçek fiziksel nesnelerin temsilinden çok, parçacık kütlelerinin sergilediği düzenin matematiksel bir açıklaması olarak algılanır Halbuki daha sonraki kuramsal ve deneysel gelişmeler, yalnız başlarına gözlenememelerine karşın, kuarkların gerçek fiziksel nesneler olduğunu gösterecektir

1964 yılında, CERN'deki 2m'lik hidrojen dolu kabarcık odasında çekilmiş olan yandaki resmin incelenmesi, yeni bir parçacığın daha varlığını ortaya koydu Beyaz renkli + işaretleri, odanın üzerinde sabit olup, üç boyutlu patika çizimlerinin hazırlanmasında kullanılıyordu Odanın alt tarafından beş tane K- mezonu girmiş ve bunlardan birisi, odadaki protonlardan biriyle etkileşmişti K mezonlarının momentumu 10GeV/c düzeyinde olduğundan, hızları ışık hızının %999'u kadar ve üst düzeyde relativistikti

İnşa edilen yandaki etkileşim şeması, üç garip kuark içeren ve seyrek rastlanan yeni bir parçacığın üretilmiş olduğunu gösteriyordu Manyetik alan, yüklü parçacıkları bükmüş ve yeni parçacık, odada 10cm kadar yol katettikten sonra, nötür bir /\ parçacığı ile bir K- mezonuna bozunmuştu Gell-Mann'ın daha önce varlığını önermiş olduğu Ω- parçacığı, hem de Gell-Mann'ın hesapladığı kütleyle bulunmuştu Demek ki, 'baryon, mezon' sınıflandırması doğruydu

Ertesi yıl, leptonların sergilediği düzene bakan bazı araştırmacılar, kuarklar arasında da benzer bir düzenin var olması gerektiği düşüncesinden hareketle, dördüncü bir kuarkın varlığını önerir Çünkü, yukarı ve aşağı kuarklar, elektronla nötrinosuna, yani iki leptona karşı gelmekte ve bu dördü, I Nesil olarak nitelendirilen grubu oluşturmaktadır Muonla nötrinosu ise II Nesil'e ait olup, simetrinin kurulabilmesi için, bu nesilde de iki kuarkın bulunması gerekmektedir Dolayısıyla yeni kuarkın varlığı, garip kuarka II Nesil'de eşlik etmesi için önerilmiştir Bu öneri pek az fizikçi tarafından ciddiye alınır Bunlardan Sheldon Glashow ve James Bjorken, dördüncü kuarka 'tılsım' ('charm') adını verir Peter Higgs, Francois Englert ve R Brout aynı yıl, parçacıklara kütle kazandırmaya yönelik 'Higgs yöntemi'ni önermiştir 1965 yılında ise, OW Greenberg, MY Han ve Yoichiro Nambu, kuarklar için 'renk yükü' kavramını ortaya atar Gözlemlenen hadronların hepsi, nötür renk yüküne sahiptir Kuarklar gözlenemediğinden, model yavaş kabul görmektedir
1967 yılında, Steven Weinberg ve Abdus Salam, bağımsız olarak, elektromanyetik ve zayıf etkileşimleri elektrozayıf etkileşimde birleştiren bir kuram önerir Bu kuram, o zamana kadar gözlenmemiş olan bir zayıf etkileşim türüne aracılık eden yüksüz bir bozonun (Z0) varlığına gereksinim duymaktadır Ayrıca parçacıklara kütle kazandırmak amacıyla 'Higgs yöntemi'ni kullanmış olup, 'Higgs Bozonu' denilen ağır bir parçacığın varlığını öngörmektedir Keşfedilmiş olan parçacıklardan hareketle ve Glashow'un da katkılarıyla; temel parçacıkları ve kuvvetleri açıklayan Standart Model oluşturulmuştur Modelin matematiği, üç kuarkı yeterli görmüyor ve dördüncü bir kuarkın varlığını gerektiriyordu Henüz böyle bir kuarkı içeren hiçbir parçacık gözlenmemiş olmakla beraber, varlığına yönelik işaretler güç kazanmıştı Gabriele Veneziano ertesi yıl, 'güçlü etkileşimlerin düal reazonans modeli' hakkındaki çalışmasıyla, çağdaş sicim kuramını başlatır