Kuvvetler > Etkileşimlerin İşleyişleri > Kütleçekimi

Kütleçekimi:

Kütleçekimi, madde ve karşıt madde parçacıklarını aynı şekilde etkiliyor Bu etkileşimin taşıyıcısı olduğu düşünülen parçacığa graviton deniyor Fakat bu parçacık hala gözlenememiş durumda Kütleçekimi, açıkça temel etkileşimlerden birini oluşturmasına karşın, bu ve diğer bazı açılardan biraz garip

Standart Model tarafından açıklanamıyor ve bu durum fiziğin bu günkü, yanıtsız kalmış ana sorunlarından birini oluşturuyor Gerçi kütleçekimi kuvvetlerinin nasıl hesaplanacağı biliniyor Fakat Standart Model en basit haliyle, bazı parçacıkların kütlelerini hesaplayamıyor veya bu kütleler hakkında öngörülerde bulunamıyor Çünkü bu etkileşimin, Standart Model'in kuantum mekaniğindeki matematiğe nasıl dahil edileceği, henüz tam olarak bilinmiyor Ancak bu, Standart Model'in yanlış olduğu anlamına gelmiyor Çünkü, örneğin Isaac Newton'un mekanik kanunları yanlış değildi ve hala, düşük hızlara sahip büyükçe boyutlu cisimler için doğru sonuçlar veriyor Ne zaman ki ışık hızına yaklaşan yüksek hızlara ulaşılabildi ve Newton kanunlarıyla açıklanamayan olaylarla karşılaşıldı; o zaman bu klasik mekaniğin, daha doğru sonuçlar verebilmesi için, Einstein'ın relativite kuramıyla yaptığı gibi genişletilmesi gerekti

Benzer şekilde Standart Model'in de, kütleçekimini tam anlamıyla açıklayabilecek biçimde geliştirilmesi gerekiyor Bu durum fizikte, oldukça sık karşılaşılan bir durumdur: Bir süre için her şeyi açıklayabilen bir teori, açıklayamadığı olaylarla karşılaştığında, bu teoriyi kaldırıp bir köşeye atarak sıfırdan başlamak yerine, onu yeni bulguları da açıklayabilecek şekilde geliştirmeye çalışmak gerekebilir

Nitekim, Standart Model'in öngördüğü parçacıklara kütle kazandıracak bir yöntem geliştirilmiş bulunuyor Bulucusunun adıyla anılan bu Higgs yönteminde; modelin en basit halindeki denklemler, uygulanan bir matematiksel işlemle, vektör bozonların kütle sahibi olabileceği bir şekle dönüştürülüyor

Bu durumda leptonların kütleleri de sorun olmaktan çıkıyor Fakat bu arada, sağda potansiyel enerjisinin şapka şeklindeki grafiği verilen 'Higgs alanı,' bir 'Higgs parçacığı'nın varlığını öngörüyor Bu parçacık da, kuvvet taşıyıcıları gibi bir bozon Parçacıklarla etkileşime girerek, onlara kütle kazandırıyor Ancak yoğun aramalara karşın, hala gözlenememiş durumda Çünkü Higgs yöntemi biraz garip bir şekilde; varlığını öngördüğü bu parçacığın, tüm diğer özelliklerini hesaplayabilmekle beraber, kütlesini duyarlı bir şekilde öngöremiyor Eğer bu kütle çok büyükse, parçacığın gözlenebilmesi için, parçacık çarpıştırmalarında şimdilik başarılabilen enerji düzeylerinin çok üstüne çıkılması gerekiyor

Neyse ki kütleçekiminin etkisi, parçacık fiziği problemlerinin çoğunda, diğer etkileşimlere oranla çok çok küçük kalıyor Bu sayede, kuramla deney sonuçları arasındaki kıyaslamalar, hesaplamalara kütleçekimi dahil edilmeksizin yapılabiliyor Dolayısıyla Standart Model, kütleçekimini açıklayabilmeksizin çalışıyor Gravitonun şimdiye kadar gözlenememiş olması da zaten, Standart Model açısından bir sürpriz değil Çünkü graviton çok zayıf etkileşimlere sahip ve nadiren üretiliyor Dolayısıyla da nadiren gözlenebiliyor

Dört temel etkileşimin, belli bir enerji düzeyinin üzerinde birleştikleri ve fakat bu enerji düzeyinin altında, aslında aynı ve tek olan bir etkileşimin farklı belirme biçimleri halinde ayrıştıkları düşünülüyor Bu durumda, evrenin erken ve enerji yoğun aşamalarına, bu tek ve 'birleşik etkileşim alanı'nın hakim olmuş olması gerekiyor

Fakat gravitasyon dışındaki etkileşmeler için ayrıntılı birleşme modelleri bulunmasına karşın, gravitasyonun birleşmeye nasıl dahil edileceği henüz bilinmiyor Sicim kuramı bunu gerçekleştirmenin belki de en ümit verici adayı
Temel etkileşimlerin işleyişine kısaca bir göz attıktan sonra, şimdi de parçacıkların birbirleriyle etkileşimlerine bakalım Çünkü bu etkileşimler sayesindedir ki; temel parçacıklar, kendilerinden daha hafif diğerlerine bozunuyor veya bir araya gelip karmaşık parçacıkları oluşturuyor