Maddenin Tarihi

Atom kelimesi, bölünemeyen anlamına gelir. Atomun ebedi ve parçalanamaz olduğunu ve böylece var olmanın temeli olduğunu düşündüler. Bir araya getirildiklerinde evrende görülen her şeyi meydana getirdiklerini düşündüler. Yunan bilim insanları daha ileriye giderek, düşünce ve duygularında atomlardan oluştuğunu düşündükleri tümleşik doğa teorisini ortaya koydular.

Modern atom konsepti, her ne kadar eski Yunan bilim insanlarının öngördüğünden farklı olsa da, maddenin küçük ve bölünemez parçacıklardan oluştuğu fikri hala geçerliliğini koruyor ve maddenin temel yapı taşlarını bulmaya çalışan parçacık fiziğinin temelini oluşturuyor.

Modern Parçacık fiziğinin tarihi, 1897 yılında elektronu bulan J. Thomson ile başlıyor. İnsanlar o güne kadar atomların var olduğunu biliyorlardı, ancak atomun da bölünebilir olduğunu öğrenmek herkesi şaşırttı. Thomson, elektronun hidrojen iyonundan 2,000 kez daha küçük olduğunu göstererek, o zamana kadar bulunmuş en küçük parçacıkların elektronlar olduğunu gösterdi. (Hidrojen doğadaki en basit atomdur. Çekirdeğinde bir tane proton ve onun etrafında dönen bir elektronu vardır. Hidrojen iyonu, hidrojen atomu elektronunu kaybettiğinde oluşur, kısacası yalnız bir protondur. )

Ernest Rutherford, atom çekirdeğinin küçük ve yoğun olduğunu 1911 yılında gösterdi. Rutherford yaptığı saçılma deneyinden elde ettiği bilgilere göre; atomun büyük kısmı boşluklardan oluşmakta ve merkezinde yoğun çekirdek bulunmaktaydı. Bundan 2 yıl sonra 1913 yılında, Niels Bohr atom modelini ortaya koydu. Bohr, atomun merkezinde bir çekirdek olduğunu ve elektronların onun etrafında belli dairesel yörüngelerde dolandığını ortaya koydu. Ayrıca, Bohr elektronların bir yörüngeden diğerine atlayabileceğini gösterdi.

Araştırmalarına devam eden Rutherford, 1917 yılında protonu keşfetti. James Chadwick, 1932 yılında elektrik yükü olmayan nötronu keşfettiğini duyurdu. Proton ve nötron birlikte nükleon olarak adlandırılır.

Bilim insanları bu gelişmelerden sonra, maddenin daha da küçük parçacıklardan oluşup oluşmadığını ortaya koymak için çalışmalarına devam ettiler.

Teknolojinin gelişmesi ve parçacık hızlandırıcılarda ulaşılabilen  enerji seviyelerinin artması ile nükleonların iç yapısı da araştırılmaya başlandı. 1961 yılında, Robert Hofstadter nükleonların iç yapısı ile ilgili çalışmalardan dolayı Nobel Fizik ödülünü kazandı. 1964 yılında, Murray Gell-Mann ve George Zweig birbirinden bağımsız şekilde kuark modelini ortaya koydular. Bu modele göre; nükleonlar kuark adı verilen noktasal parçacıklardan oluşmaktadır.

1980’lı yıllarda temel parçacıklar hakkında bildiğimiz tüm bilgiler Standart Model adı altında bir araya getirildi. Standart Model, her ne kadar madde hakkındaki her şeyi açıklayamasa da, maddenin temel taşlarını açıklayan en iyi modeldir.

Standart model her şeyin 6 kuark, 6 lepton (elektron, müon, tau ve bu parçacıkların nötrinoları) ve kuvvet taşıyıcı parçacıklardan oluştuğunu ortaya koyar. Gördüğümüz her şey bu parçacıklardan oluşmaktadır.

Bunlar bildiğimiz maddenin en küçük yapı taşlarıdır. Bu parçacıklardan daha küçük başka temel parçacıkların olup olmadığı henüz bilinmiyor, en azından yaptığımız deneylerin hiç birisi böyle bir şeyin var olduğuna dair bir kanıt ortaya koymuyor. Fakat, Standart Modelin cevaplayamadığı hala bir çok soru var. Bu bilinmeyenlerin bizi nereye götüreceği henüz bilinmiyor.

Bu sorulardan birisi kara maddenin ne olduğudur. Evrende var olan maddenin büyük kısmını oluşturmasına rağmen, kara madde hakkında herhangi bir bilgimiz yok.

Eski Yunanlılardan şimdiye kadar büyük yol kat ettik. Fakat, yaptığımız araştırmalar hala, onların  her şeyin bölünemeyen küçük parçacıklardan oluştuğu fikrine dayanıyor.

Kaynak
http://fizikakademisi.com/2016/07/15/maddenin-tarihi/