Dördüncü Aile Ağır Kuarkların Anormal Dipol Momentlerinin Yüksek Enerji Lineer Hızlandırıcılarında İncelenmesi

Abstract

İnsanlığın maddenin yapısı ve davranışları hakkındaki merakı günümüzden 3000 yıl önce başlamıştır. O zamandan beri insanlar hep aynı soruları sorarlar: Dünyayı, içinde bulunduğumuz evreni ve maddeyi oluşturan yapıtaşları nelerdir? Maddeyi oluşturan yapıtaşlarını bir arada tutan nedir? Temel parçacık fiziğinin amacı, temel parçacıkları ve parçacıklar arasındaki etkileşmelerde temel kuvvetlerin davranışlarını açıklamaktır. Temel parçacık fiziği, evrenin büyük patlama olarak adlandırılan oluşumundan, günümüze kadarki gelişimini anlamak için de önemlidir. Bilim insanları parçacıkların sistematik şekilde birbirleriyle bağlantılı olup olmadığını veya atom altı dünyanın daha iyi anlaşılmasını sağlayacak bir model olup olmadığını merak ettiler. Bunları açıklamak için geliştirilen modele Standart Model adını verilir. Günümüzde Standart Model, parçacık fiziğinin temel teorisidir ve bu modelin öngörülerinin birçoğu deneylerle kanıtlanmıştır. Ancak Standart Model’ de, modelin parçacık fiziği laboratuarlarından elde edilen verileri açıklamaktaki büyük başarısına rağmen, hala teoride cevabı olmayan sorular vardır. Bu proje kapsamında yürütülecek çalışmada, Standart Model’in genişlemesi ile ortaya çıkan yeni kuark ailesinin bir üyesi olan dördüncü aile t’ kuarkın anormal dipol etkileşmeleri ile tek üretimi lineer hızlandırıcılarda incelenecektir. Anormal etkileşmeler ile üretilen dördüncü aile t’ kuarkın tesir kesiti, olay sayısı ve buna bağlı olarak istatistiksel önem değerleri hesaplanarak, mümkün gözlenebilir anormal etkileşme sabitleri ve kütle değerlerine ulaşılacaktır. Hesaplamalar elektron pozitron lineer çarpıştırıcısı olarak tasarlanan Uluslararası Lineer Çarpıştırıcı (ILC) ve Kompakt Lineer Çarpıştırıcı (CLIC) parametreleri kullanılarak yapılacaktır. Bazı gelişmiş ülkelerde yapılan yüksek enerji deneyleri dışında tüm diğer ülkelerde yapılan teorik hesapların bir ucundan tutarak, yaptığımız hesaplamalar sonucunda Standart Modeli genişleten yeni fiziğin ortaya çıkmasına katkıda bulunacağız. Çalışılacak problemin araştırılması, çözülmesi ve yüksek lisans tezinin yazılması 12 ay sürecektir.

Anahtar Kelimeler: Standart Model Ötesi Fizik, Dördüncü Aile t’ Kuarklar, Anormal Etkileşmeler, Anormal Dipol Moment