Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÖZGÜN MUSTAFA ÖZŞİMŞEK
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ülkü Ulusoy
Eş Danışman: Volkan Arı
Özet:
Günümüzde yüksek
enerji fiziği, Standart Model (SM) çerçevesinde Higgs bozonunun da keşfedilmesiyle
birlikte yeni bir evreye girmiştir. Bu evrede bilim insanları günümüze kadar ortaya
konmuş olan modelin çözümlenmemiş problemlerine odaklanmıştır. Buradaki
sorunların kesin çözümleri ise tartışmasız deneysel doğrulamaya muhtaçtır. Öte
yandan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC)’ndan elde edilen sonuçlar, SM’in
sorunlarının çözümüne yönelik olarak öne sürülen hiçbir SM ötesi modeli doğrulayamamaktadır.
Bu durum araştırmacıları daha yüksek enerjili hızlandırıcılarda yapılacak
deneylerden elde edilecek verilerde yeni fizik arayışına itmektedir. Teze konu
olan bu çalışmada SM’in cevapsız bıraktığı sorulara cevap bulmak amacıyla, çeşni
değiştiren yüksüz akım (FCNC) türündeki etkileşimlerin yeni çarpıştırıcılardaki
gözlemlenme potansiyeli, etkin alan teorisi çerçevesinde ve benzetim yöntemi
kullanılarak araştırıldı. Bu doğrultuda ¸su anda sıklıkla çalışılan üst kuarkın
anormal etkileşimleri incelendi. Bu çalışmalardan elde edilen öngörülerin
deneylerle sınanması hiç kuşkusuz işin en can alıcı kısmını teşkil etmektedir.
Bu tip etkileşmelerin deneysel ölçümleri çok hassastır ve öngörüler kolaylıkla
test edilebilir niteliktedir. Dolayısıyla deneylere de yön gösterecek bu tipte
çalışmalarla, olası yeni fizik keşiflerine ya da etkileşme sabitleri üzerine yapılabilecek
dışarlamalara kapı açılması mümkündür. Bu bağlamda tezde, üst kuark ve Higgs
bozonunun FCNC etkileşimi önce Yüksek Işınlıklı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı
(HLLHC)’de aynı işaretli lepton kanalında incelenmiş ve kanalın dışarlama için
uygun olduğu kanaatine varılmıştır. Dışarlama senaryosu için etkileşim sabiti Ƞq
= 0,04 ve karşılık gelen dallanma oranı HL-LHC beklentilerine uygun olarak 3,048 x 10-4
olarak elde edilmiştir. Daha sonrasında FCC-hh için yapılan araştırmada ise keşif
senaryosu için Ƞq = 0,0059 ve karşılık gelen dallanma oranı 1,32 x 10-5
ve dışarlama senaryosu için Ƞq = 0,0027 ve karşılık gelen dallanma oranı 2,78 x 10-6
olarak bulunmuştur.