Page 255 - Fizik 12 - Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

Ortaöğretim Genel Müdürlüğü FİZİK 12

CEVAP ANAHTARLARI
3. Yönerge Etkinlik No.: 80
Kırmızıya Kayma, Hubble Yasası ve Evrenin Genişlemesi: Işık 1 a) Güçlü (yeğin) çekirdek kuvveti, çekirdekte bulunan par-
kaynağı gözlemciden uzaklaştığında ışık dalgalarının dalga boyu çacıkları bir arada tutan kuvvettir. Temel kuvvetler içinde
büyür ve algılanan ışığın rengi elektromanyetik dalga spektru- şiddeti en büyük olan kuvvettir.
munda kırmızıya yaklaşır. Bu olaya kırmızıya kayma denir. 1929 b) Elektromanyetik kuvvet, atom ve moleküller arasında etkin
yılında Amerikalı astronom Edwin Powell Hubble’ın Los Ange-
les’ta bulunan Wilson Dağı’nda yaptığı bir dizi gözlemin sonuç- olan kuvvettir. Bu kuvvet; elektrostatik kuvvet, manyetik
kuvvet ve hareketli yüklerin elektromanyetik etkileşimlerini
ları, 1914 yılında Melvin Slipher tarafından gösterilen, birçok kapsar. Güçlü (yeğin) çekirdek kuvvetinden sonra büyüklük
galaksiden gelen ışığın renk spektrumunda kırmızıya kaydığı
düşüncesiyle birleştirildi. Hubble, galaksilerden gelen ışığı ince- olarak ikinci sırada yer alır.
ledi ve ışıktaki kayma ile galaksilerin Dünya’ya olan uzaklıkları c) Zayıf çekirdek kuvveti, çekirdekteki kararsızlığı meydana
arasında bir ilişki buldu. Hubble Yasası olarak bilinen bu fikre getiren kuvvettir. Radyoaktif bozunmaların birçoğunda pay
göre galaksiler konumumuza oranla bir görünür hıza sahiptir- sahibidir. Büyüklük olarak üçüncü sırada yer alır.
ler. Bunlardan en yüksek görünür hızla hareket edenler en uzak ç) Kütle çekim (gravitasyonel) kuvveti, kütlesi olan tüm cisim
olanlarıdır. Sonuç olarak galaksiler arasındaki uzaklık artmakta ve parçacıklar arasında etkin olan uzun menzilli bir kuvvet-
olduğuna göre bunların hepsinin geçmişte bir arada olmaları ge- tir. En zayıf kuvvettir.
rektiği düşüncesi ileri sürülmüştür. 2
Kozmik Mikrodalga Arka Plan Işıması: 1965 yılında Arno Kısa menzilli kuvvetler Uzun menzilli kuvvetler
Penzias ve Robert Wilson, Bell Laboratuvarı’nda yaptıkları çalış- Güçlü (yeğin) çekirdek
mada bir kozmik arka plan ışıması keşfettiler. Yani evreni doldu- kuvveti Elektromanyetik kuvvet
ran, her yönden Dünya üzerine gelen, bilinen kaynak türleri ile
açıklanamayan bir elektromanyetik dalga yayılımının varlığını Zayıf çekirdek kuvveti Kütle çekim (gravitasyonel)
kanıtladılar. Penzias ve Wilson’ın yaptığı gözlemler, bu ışıma- kuvveti
nın 2,725 K sıcaklık ve 1,9 mm’de maksimum değerine ulaşan
bir kara cisim ışıması dağılımına sahip olduğunu göstermiştir. 3 Standart model; temel parçacıkları ve etkileşimlerini güçlü
Dalga boyu 1,9 mm olan elektromanyetik ışıma “mikrodalga” (yeğin) çekirdek kuvveti, elektromanyetik kuvvet ve zayıf çe-
bölgesinde kaldığından Penzias ve Wilson’ın keşfine “kozmik kirdek kuvvetiyle açıklar.
mikrodalga arka plan ışıması” adı verilmiştir.
Çekirdeklerin Sentezlenmesi (Nükleosentez): Nükleosentez, 4 Öğrencilerin vereceği cevaplara göre farklılık görülebilir.
proton ve nötronlardan atom çekirdeklerinin üretimi anlamı- Muhtemel cevap şöyledir:
na gelir. Evrenin oluşumunun ilk üç dakikasında foton sıcaklı- Standart modelin kütle çekim kuvveti ile nasıl birleştirileceği
ğı proton ve nötrondan döteryum oluşturacak kadar düşmüştü henüz bilinmemektedir. Ayrıca madde miktarının anti madde
miktarından fazla olmasının sebebi açıklanamamaktadır.
(p + n → d + γ). Bu zamandan önce sadece foton vardı ve bu
an itibariyle birtakım reaksiyonların gerçekleştiği nükleosentez Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders Kitabı,
sürecine girilmiş oldu. İşte bu sıcaklıkta nükleosentez veya hafif Sayfa 165-169.
elementler oluşmaya başladı. Çok kısa bir zaman aralığında pro-
tonlar ve nötronlar çarpışarak döteryumu; döteryumlar, proton Etkinlik No.: 81
ve nötronlarla çarpışarak çoğunluğu hidrojen ve helyum olmak 1
üzere az miktarda da lityumu oluşturdular. Bu tepkimeler göz- Tablo 1
lemsel verilerle de uyuşmaktadır. Helyum oranının %23’ün al-
tında olduğu bir yerin bulunmayışı, bu elementin evrenin çok 1. Nesil 2. Nesil 3. Nesil
sıcak bir anında meydana geldiğinin kanıtıdır ve bu büyük patla- Nesil
ma teorisinin köşe taşıdır. Evrendeki sıcaklık bu reaksiyonların Sem- Adı Sem- Adı Sem- Adı
gerçekleşmesi için gereken sıcaklığın altına düştüğünde nükleo- bolü bolü bolü
sentez durdu (yaklaşık 13 dakika sonra) ve sonraki 300 000 yıl
boyunca bir reaksiyon olmadı. Evren genişlemeye ve soğumaya u yukarı c tılsım t üst
devam etti, öyle ki evrendeki fotonun enerjisi hidrojeni iyonize Kuarklar
edip proton ve nötron oluşturmaya yetecek kadar büyüktü. Fo- garip
ton enerjisi bu değerin altına düşünce elektronlar protonlarla bir d aşağı s (acayip = b alt
araya geldiler ve böylelikle “atom”, daha doğrusu hidrojen atomu tuhaf)
oluştu. Bu tür ‘‘atomik sentezleme’’ başladığında evrenin sahip
olduğu elektrik yükü azalmaya başladı. Artık fotonun etkileşime Tablo 2
gireceği yüklü parçacıklar azalmaya ve evren ışımaya başlamıştır.
Etkileşmeden kurtulan fotonlar evrenin genişlemesi nedeniyle 1. Nesil 2. Nesil 3. Nesil
kırmızıya kayar. Bu ışıma da yaklaşık 15 milyar yıl sonra kozmik Nesil Sem- Sem- Sem-
mikrodalga arka plan ışıması olarak keşfedilecektir. bolü Adı bolü Adı bolü Adı
Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders Kitabı,
Sayfa 164-165. e elektron µ müon τ tau

Lep-
tonlar elektron müon tau
υ e nötrino υ µ nötrino υ τ nötrino

253