Kemiklerden oluşmuş eklem ve bağlarla birbirine tutturulmuş,etrafı kaslarla sarılı destek yapıya İskelet denir.İskelet veya iskelet sistemi, biyolojide canlı organizmaya fiziksel destek sunan,iç organların korunmasını sağlayan,çoğunlukla minerallerden oluşan bir organdır.İskelet organizmanın kendine özgü şeklinin oluşmasını sağlar.Sokrates 43 eserinde kemiklerden bahsetmiştir.

İskeletin görevleri 

• Vücudun dik durmasını sağlar.
• İç organları dış etkilerden korur
• Kan hücreleri üretir.
• Kalsiyum ve fosfor gibi mineralleri depo eder.
• İç organlara ve kaslara tutunma yüzeyi sağlar.
• Vücuda şekil verir.

Bu tip dolaşım sistemi yumuşakçalar ve artropodlar gibi omurgasızların büyük bir kısmında görülür. Bu canlılarda hemosöl olarak adlandırılan vücut boşluklarında dolaşım sıvısı organları doğrudan sarar (yıkar) ve kan (dolaşım sıvısı) ile interstisyel sıvı (doku sıvısı) arasında ayrışma yoktur. Bu birleşik sıvıya hemolenf denir. Hayvan hareket ederken oluşan kas hareketleri hemolenf hareketini sağlar fakat sıvı akışını bir bölümden diğerine yönlendirilmesi kısıtlıdır. Kalp gevşediğinde kan açık gözenekler (por) aracılığıyla kalbe döner.

Hemolenf vücudun içini (hemosöl) tamamen kapsar ve tüm hücreleri sarar. Hemolenf su, inorganik tuzlar ve organik bileşiklerden oluşur. Birincil oksijen taşıyıcı molekül ise hemosiyanindir.

Ayrıca, hemosit olarak adlandırılan hücreler vardır ki bunlar hemolenfte bağımsız bir şekilde gezer ve antropod bağışıklık sisteminde rol alırlar. Kanın damarlardan geçerek vücut boşluğuna aktıktan sonra toplanarak kalbe dönmesidir. Açık dolaşım derisi dikenlilerde (deniz kestanesi,deniz yıldızı vb.), eklem bacaklılarda (örümcek, arı, sinek vb.) ve yumuşakçalarda (deniz anası, istiridye, midye vb.) görülür.

Kapalı dolaşım sisteminin ana yapıları kalp, kan ve kan damarlarıdır.

Tüm omurgalıların ve halkalı solucanlar (Annelida filumu) ile kafadanbacaklıların (Cephalopoda sınıfı) dolaşım sistemleri kapalıdır; yani kan, kan damarlarından oluşan sistemden çıkmaz - bu damarlar sisteminin içinde dolaşır. Kan damarları arter (atardamar), kılcal damar (kapiler) ve venlerden (toplardamar) oluşur. Arterler oksijenlenmiş kanı dokulara taşırken, venler oksijenlenmemiş kanı geri kalbe taşır. Kan arterlerden venlere kılcal damarlar yoluyla geçer ki kılcal damarlar en ince ve en çok sayıdaki kan damarlarıdır. sahip olabilir. Kan damarları genişleyerek (vazodilasyon) veya daralarak (vazokonstriksiyon) kanın gerekli bölgelere yönlendirilmesini sağlayabilir. Örneğin, yoğun egzersiz sırasında kan bağırsaklardan, o anda yoğun bir şekilde besin ve oksijene ihtiyaç duyan iskelet kaslarına yönlendirilebilir.

Daha ilkel canlılardaki dolaşımın tipik örneği, süngerlerdeki ve sölenterelerdeki dolaşımdır. Bu canlıların içinde yaşadıkları su, beden çeperindeki deliklerden orta boşluğa doğru çekilir. Suyun akışı kirpikçiklerin düzenli hareketleriyle sürdürülür ve suyun "boşaltım deliği" (osculum) adı verilen delikten yukarı doğru dolaşımı sağlanır. Bu tür dolaşım, beden hücrelerinin içinde yüzdükleri sıvının oksijen ve besin maddelerinin tükenmeyeceği bir biçimde yeniden dolmasını sağlar.

Daha yüksek derecede gelişmiş canlılarda, sözgelimi yosun hayvanlarında, iplikkurtlarında ve tekerlekli-kurtlarda, sıvılar ilkel orta boşluk (psödosölom) içinde, genellikle beden hareketleriyle hareket ettirilir. Bazı ilkel yumuşakçalarda, orta boşluk, gerçek kalbin bir ön taslağı sayılabilecek kalp zarı boşluğu olarak işlev görür. Bu boşluk kanallar aracılığıyla üreme bezlerine ve böbreklere bağlıdır.

Eklembacaklıların çoğunda, tulumlularda ve birçok yumuşakçada, hemolenfi (ilkel kan), edimsel damarların ve özelleşmiş bir dolaşım organı olan hemosölün içine pompalayan, gelişmiş bir kalp vardır. Bu canlılarda hemolenf, doku boşluklarına geçip, sonra genişlemiş boşlukların (sinüsler) içinden kalbe döner. Bu tür gelişmenin son aşaması, derisidikenliler, sülükler, solucanlar, çokkıllılar ve yumuşakçalarda görülen kapalı dolaşım sistemidir. Kapalı dolaşım sistemlerinde, taşınma ortamı, omurgasızlardakİ hemolenf gibi, tam bir kapalı devre oluşturan özelleşmiş damarlarla sınırlıdır.

Omurgasızların kalpleri, sağımsal hareketlerle iş gören basit damarlardan, kasılıcı kasları bulunan, kendi boşlukları içinde basınç yaratan gerçek kalplere kadar değişir. Omurgasızların bile, dolaşım sistemleri üstünde önemli ölçüde bir denetimleri vardır; bu sistemlerdeki basınç ve sıvı akışı ölçümleri, harekete, çevre ısısına, vb. etkilere oldukça büyük bir uyum olduğunu ortaya koymaktadır.

Omurgalılarda dolaşım sistemi 

Omurgalılar kapalı bir dolaşım sistemleri bulunmasıyla ayırt edilirler; bu sistemlerin en gelişmiş olanı,insanın temsil ettiği yüksek derecede gelişmiş primatlardadır. Omurgalılardaki kapalı sistemler, öbekten öbeğe önemli ölçüde değişir; bazıları, tek bir sistem halinde birleşmiş solunum organlarıyla ve genel beden dokularıyla bir düzenlenmiştir.Daha ileri omurgalılarda, kan kalpten çift geçiş yapar; birinci geçişte kanı solunum or ganlarına (solungaçlara ya da akciğerlere), ikincisinde de bedenin öbür dokularına taşır. Omurgalıların çoğunluğunda, klorokruorinler (demirli porfirinle bileşmiş bir pigment), hemeritrinler (demirli,ama porfirinle bileşmiş olmayan pigment} ya da hemosiyanin (bakirli bir solunum pigmenti) içeren dolaşım sıvıları bulunur. Bütün bu pigmentler, dolaşımdaki sıvının oksijen taşıma yeteneğini artırır. Çok ender istisnalar bir yana, omurgalılarda kan, son derece etkili bir oksijen taşıma aracısı olan ve bir proteine (globin) bağlı bir demir-porfirinden(heme) oluşan hemoglobin içerir.Bazı omurgasızlarda da hemoglobin bulunmakla birlikte,bu hemoglobin genellikle dolaşım ya da sölom sıvısında çözünmüş durumdadır. Yüksek derecede gelişmiş omurgasızlarda (derisi-dikenliler ve daha yüksek omurgasızlar) hemoglobin, özel kan hücreleri içinde bulunur. Omurgalılarınsa tümünde, bu tür hücreler içinde hemoglobin vardır. Balıklarda solungaç bulunduğu halde dolaşım bu genel yapıya uyar. Yuvarlakağızlılarda ve kelebeklerde kalp, kanı solungaçlara iter; sonra, sırt aortu aracılığıyla bedenin geri kalan bölümlerine dağıtır. Bu ilkel hayvanlarda bile başlıca kan damarları üstünde nispeten ilerlemiş bir denetim vardır ve kalp verimi, egzersizin getirdiği gereksinmelere göre ayarlanır.Bazı ilkel omurgalılarda (keskisolungaçlılar ve yuvarlakağızlılar) kalbin içinde, yeniden dolmasına yardım eden bir negatif basınç oluşur. Kemikli balıklarda bu tür bir doluş desteği buiunmaz. Bazı yuvarlakağızlılarda, sıvıyı yarı açık boşluklara (sinüsler) hareket ettirmeye yardımcı ikincil kalpler bulunur .

İkiyaşayışlılarda ve sürüngenlerde, kalp üç odacıklıdır ama akış düzeni, kalbin iki ayrı pompa gibi etkili işlev görmesine olanak sağlar.

İnsanda dolaşım sistemi [değiştir]

İnsan kalbi, yaşamı boyunca çalışır ancak ölünce durur. Kalp atışının 2 ya da 4 dakikadan uzun süre durması, kalıcı beyin yıkımına yol açar. Kalbin kendi kasına kan sağlaması da sürekli çalışmasına bağlıdır; birkaç dakikadan uzun süre kan kesilirse, kalp kası çok fazla zarar görüp, bir daha çalışmayacak biçimde durur. İnsanda dolaşım sistemi, iki büyük dolaşım, akciğer dolaşımı (küçük dolaşım) ve büyük (sistemik) dolaşım, biçiminde örgütlenmiştir. Her dolaşımın kendi pompası vardır. Her iki pompa, tek bir organ halinde bütünleşmiştir. Beden dokularından dönen kan, superior vena kava ve inferior vena kava ile kalbin sağ yanının üstodacığı olan sağ kulakçığa (sağ atrium) dökülür. Bu odacığın kasları kasılınca, kanı kalbin sağ yanının büyük pompa odacığı olan sağ karıncığa (sağ ventrikül) geçmeye zorlar ki bu da kasılınca, kanı akciğer atardamarına gönderir, kan buradan akciğerdeki damarlara taşınır. Bu akciğer damarları içinde kan, havadan çok ince zarlarla ayrılmış bir durumdadır. Burada basit yayınma aracılığıyla oksijen kana girer, karbondioksitse kandan geçer ve ayrılır. Ardından bu temizlenmiş ve tazelenmiş kan, sol kulakçığa (sol atrium) geçer. Sol kulakçıktan kan, sol karıncığa (sol ventrikül) geçer. Sol karıncığın kas çeperi çok güçlüdür ve kasıldığı zaman kanı oldukça büyük bir basınçla, aort adı verilen büyük atardamar aracılığıyla, büyük dolaşıma iter. Sol karıncığın kasılma güçleri tarafından aort içinde oluşturulan basınç, kanı bedenin bütün dokularına, gereksinimlerini karşılayacak miktarda götürmeye yetecek büyüklüktedir.

Aortun, kanı bedenin değişik bölümlerine taşıyan bir çok kolu vardır. Bu kolların da tümü daha küçük kollara ayrılır; bu daha küçük kollar da, sonunda milyonlarca küçük kan damarı ortaya çıkacak biçiminde kollara ayrılmayı sürdürür. Dolaşımın en küçük atardamarlarına atardamarcık adı verilir.

Dolaşım sistemi içindeki kan akışı 

Genel olarak kanın akışı,sıvıların akış yasalarını izler. Temel yasa,aşağıdaki denklemle gösterilir:

akış=basınç/direnç.

Kalp-damar fizyolojisinde, akış değeri olarak genellikle kalp verimi alınır; basınç, ortalama atardamar basıncıdır; dirençse, küçük kan damarının içindeki,özellikle de atardamarcıklar içindeki akış dirençtir. Daha ayrıntılı bir biçimde, ağdalı sıvıların esnek olmayan borular içinden akışına uygulanan denklem, Poiseuille denklemi diye adlandırılır. Bu denklemle kan akışı, kabaca tanımlanabilir. Bununla birlikte, söz konusu denklem, akışkanın Newton tanımına uyan gerçek bir akışkan olduğunu kabul eder; oysa kan böyle bir akışkan değildir; denklem aynı zamanda boruların katı olduğunu varsayar; oysa kan damarlarının çeperleri katı değildir; ayrıca denklem akışkanın ağdalılığının değişmez olduğunu kabul eder; oysa kanın ağdalılığı değişmez değildir. Gene de, kan akışının denetimi konusunda yaklaşık da olsa bilgi edinmek bakımından, Poiseuiile denklemi yararlıdır. Kanın büyük ve orta büyüklükteki akışı,nabızla yansır. Nabız kılcaldamarların atardamar uçlarında söner ve zor farkedilecek bir duruma gelir.Fizyologlar, kan damarları içindeki akışı ve basınç vurusunun iletimini tanımlayan ayrıntılı kuramlar geliştirmişlerdir ve dirençli öğelerin, özellikle de atardamarcıkların etkisi çok iyi anlaşılmıştı

Kan dolaşımının denetimi

Basınç-akış ilişkisi, kan dolaşımı denetiminin temelini oluşturur. Dolaşımın bütün denetimi, kalp kası ya da atardamarcık düz kası tarafından sağlanır. Kalp verimi,öncelikle kalp hızıyla, atardamar basıncı kalp verimiyle ve çevresel dirençle, yerel doku ağları içinden kanın akışıyla, atardamar kasılması ya da gevşemesiyle denetlenir.

Kalp kası ve dolaşım sisteminin düz kasları,beynin soğaniliğinde bulunan kalp damar merkezlerinden çıkan sinirler tarafından denetlenir.

Molekül kimyada genel olarak en az iki atomun değişik durumlarında beraber durmasıyla oluşan, bütün şekline denir.^[1] Genel olarak bir molekül, saf kimyasal maddenin kendi başına bütün kimyasal bileşimini ve özelliklerini taşıyan en küçük parçasıdır. ^[2] Bazı katı ve sıvı kimyasal maddelerde (örneğin; metaller, eriyik durumundaki tuzlar, kristaller, vb) bu tanım her zaman geçerli değildir ve böyle kimyasal maddelerin farkedilebilir moleküllerden değil atomlardan oluştuğu söylenmelidir. Moleküler fizikte ise bir molekül, iki ya da daha fazla atomdan oluşan, yeterli düzeyde değişmez, elektriksel olarak nötr bir oluş biçimidir. ^[3] Tek atomlu molekül genel düşüncesi, asal gazlardaki gibi tek atomlu moleküller, neredeyse tek başına gazların kinetik teorisinde açıklamada kullanılır. ^[4] Çok atomlu iyonlar bazen işe yarar bir şekilde elektriksel olarak yüklenmiş moleküller şeklinde düşünülebilirler.
Hidrojen ve oksijen elementlerinde olduğu gibi atomların oluşturduğu atom kümesi molekül olarak adlandırılır. Atom ve molekül maddelerin özelliğini taşıyan en küçük birimdir. Yüzden fazla çeşit atom vardır. Bazı moleküller tek çeşit atomdan oluşurken, bazı moleküller farklı çeşit atomlar içerebilir...
Atom:
Atom (Yunanca atomos, bölünemez anlamına gelir.) bir kimyasal elementin bütün özelliklerini taşıyan en küçük parçacığıdır. Gözle görülmesi imkânsız, çok küçük bir parçacıktır ve sadece taramalı tünel mikroskobu (atomik kuvvet mikroskobu) ile incelenebilir. Bir atomda, çekirdeği saran negatif yüklü bir elektron bulutu vardır. Çekirdek ise pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşur. Atomdaki proton sayısı elektron sayısınına eşit olduğunda atom elektriksel olarak yüksüzdür. Elektron ve proton sayıları eşit değilse bu parçacık iyon olarak adlandırılır. İyonlar oldukça kararsız yapılardır ve yüksek enerjilerinden kurtulmak için ortamdaki başka iyon ve atomlarla etkileşime girerler.

Bir atom, sahip olduğu proton ve nötron sayısına göre sınıflandırılır: atomdaki proton sayısı kimyasal elementi tanımlarken, nötron sayısı da bu elementin izotopunu tanımlar. Her elemetin radyoaktif bozunma veren en az bir izotopu vardır.

Elektronlar belirli enerji seviyelerinde bulunur ve foton salınımı veya emilimi yaparak farklı seviyeler arasında geçişlerde bulunabilirler. Elektron, elementin kimyasal özelliklerini belirlemesinin yanı sıra atomun manyetik özellikleri üzerinde de oldukça etkilidir.

Atom'un Tarihi

Aristoteles'in (M.Ö. 384-322) maddeye bakışı, kendinden önce yaşamış olan filozoflara olan tepkisini ifade eder. O, Empedocles'in düşüncesine katılmış ve her şeyin dört ana maddeden yapıldığını savunmuştur. Bu dört ana madde ateş, su, toprak ve havadır.

Bu dönemi izleyen çağlarda bu düşüncelere bir ilave yapılmadı, ilk kez 19. yüzyılda John Dalton modern atom kavramını ortaya attı. Dalton, kimyasal reaksiyonlarda maddenin tam sayılarla belirlenen oranlarda tepkimeye girdiğini gösterdi ve dolayısıyla, maddelerin atom denen sayılabilir ama bölünemez parçalardan oluştuğunu ifade etti. Buna ek olarak, atomların kütlelerini ortaya koyan bir tablo hazırladı.

J.J. Thomson 1897 yılında elektronu keşfetti. 1900'lü yılların başlarında Ernest Rutherford günümüz atom modelinin temelini teşkil eden yapıyı ortaya koydu: atomun, kütlesinin büyük bir kısmını oluşturan bir çekirdek ve bu çekirdek etrafında dönen elektronlardan oluşmaktadır. Rutherford çekirdeği oluşturan pozitif yüklü parçacığa proton adını verdi.

1932 yılında James Chadwick nötronu (adı, elektrik yükü 0 olduğundan, yani nötr olduğundan, nötron olmuştur.) buldu ve bu sayede 1935'te Nobel Fizik Ödülü'nü aldı. Daha sonra kuantum teorisi doğrultusunda Niels Bohr, Bohr atom modelini ortaya attı ve elektronların belli yörüngelerde bulunabildiğini ve bunun Planck sabiti ile ilgili olduğunu ifade etti. Bohr'un modelinin üzerinde, daha sonraki deneylerde bulunanlarla örtüşmesi için birçok ekleme ve çıkarma yapıldı. Bohr modelinin "yamalı bohça" lakabını alması bundan ileri modelini yapmştır.

Atomun Yapısı ve Özellikleri 

Niels Bohr'un modeli ise modern atom teorisine en yakın modellerinden biridir.Bohr'a göre elektronlar çekirdeğin çevresin de rastgele yerlerde değil,çekirdekten belirli uzaklıklarda bulunan katmanlarda döner.Bohr da tasarladığı bu modelle Nobel ödülüne de layık görülmüştür.

Atomun yapısını açıklayan ve bugün için kabul edilen son teori Kuantum Atom Teorisi'dir.Kuantum Atom Teorisi'ne göre atom modeli Bohr atom modelinden farklıdır.Bohr Atom Modeli'ne göre atomun merkezindeki çekirdeğin etrafında elektronlar çember şeklindeki yörüngelerde dolanmaktadırlar. Herbir çember yörünge belli enerji seviyesine sahiptir. Yörüngeler arası elektronik geçişler atomun renkli görünmesine neden olur. Ancak belli bir zaman sonra Bohr atom modelinin birçok spektrumu açıklayamadığından yetersizliği ortaya çıkmıştır.

Kuantum Atom Modeli'ne göre ise atomun merkezinde bulunan çekirdeğin etrafındaki elektronlar belli bölgelerde yani orbitallerde bulunurlar. Belli enerji seviyelerine sahip orbitaller atomu oluşturan küresel katmanlarda bulunur. Portakal kabuğu şeklinde iç içe geçmiş küresel katmanlardaki orbitallerin belli şekilleri ve açıları(yönelmeleri) mevcuttur. Orbitallerin bulunduğu katmanların enerji seviyelerinin başkuantum sayısı belirler. n = 1,2,3,. . .gibi tam sayılarla ifade edilir. Orbitallerin şeklini ise l yan kuantum sayıları belirler. l = 0(s), 1(p), 2(d),. .(n-1) e kadar değerler alır. Orbitallerin doğrultularını(açılarını) veren ml yan kuantum sayısı ml=-l. . .0. .+l değerlerini alır. Elektronların spini gösteren ms kuantum sayısı da +1/2 veya -1/2 değerlerini alabilir.

Bir atomun çapı, elektron bulutu da dahil olmak üzere yaklaşık 10 ^{− 8} cm mertebesindedir. Atom çekirdeğinin çapı ise 10 ^{− 13} cm kadardır. Atomlar, boyutlarının görünür ışığın dalga boyundan çok küçük olması sebebiyle optik mikroskoplarla görüntülenemezler. Atomların pozisyonlarını belirleyebilmek için elektron mikroskobu, x ışını mikroskobu, nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi gibi araç ve yöntemler kullanılır.

Yalnız elektronlar çekirdek çevresinde ancak belirli enerji seviyelerine sahip yörüngelerde dönerler, konumları ancak bir olasılık fonksiyonu ile ifade edilebilir. Elektronlar çekirdeğin etrafında bulutsu bir şekildedir.
 

Atom Altı parçacıklar

Sadece proton parçacığının bulunup tekli işlev gördüğü Bohr Atom Modeli

Atomların içi dolu ve bölünmez olduğu fikrini savunan John Dalton'un ilk atom modeli ve atom hakkında ilk bilimsel yaklaşımıdır.(1808).

Atom sözcüğü her ne kadar “daha küçük parçacıklara bölünemeyen” gibi bir anlam taşısa da, çağdaş bilimde atom “atomaltı parçacıkların birleşimi” olarak tanımlanır. Atomdaki üç temel parçacık elektron, proton ve nötrondur. Bütün elementlerin atomlarında bu üç parçacık mutlaka bulunur; tek istisnası hidrojen-1 atomudur ki bu atomda nötron yoktur. Ayrıca herhangi bir hidrojen katyonunun elektronu da yoktur. Bundan dolayı hidrojen-1 atomunun katyonuna proton da denir.

Helyum atomunun sadeleştirilmiş haliyle atom modeli: İki protondan (kırmızı) ve iki nötrondan (yeşil), ayrıca etrafında dönen (sarı) elektronlar.

Negatif yüklü olan elektron, bu parçacıklar arasında 9.11⁻³¹ kg ile en hafif olanıdır. Boyutlarının ölçümü mevcut tekniklerle mümkün değildir. Proton pozitif yüklüdür ve kütlesi, 1.6726⁻²⁷ kg, yani elektronun kütlesinin 1836 katıdır. Protonun kütlesi, atomdaki bağlanma enerjisine göre değişiklik gösterip azalabilir. Nötron ise yüksüz bir parçacıktır ve kütlesi 1.6929⁻²⁷kg’dır. Nötron ve protonların boyutları, her ne kadar yüzeyleri tam olarak tanımlanamasa da, birbirlerine yakın değerdedir.

Standart modele göre, proton ve nötronlar kuark adı verilen temel parçacıklardan oluşurlar. Kuarklar bir çeşit fermiyondur ve maddenin iki temel bileşeninden (diğer bileşen leptondur) biridir. Herbiri +2/3 veya -1/3 yüklü olan altı çeşit kuark vardır. Protonlar iki yukarı kuark bir tane de aşağı kuarkdan oluşur. Böylece yükü " 2.(+2/3) + 1.(-1/3)= +1 ", yani pozitif olur. Nötronlar ise iki aşağı kuark bir de yukarı kuarktan oluşur ve " 1.(+2/3) + 2.(-1/3) = 0 " sonucu yüksüz olurlar. (Bu hesaplarda +2/3 yukarı kuark, -1/3 ise aşağı kuarkları gösteriyor). Bileşimlerindeki bu farklılık yüklerinin yanı sıra kütlelerinin de değişik olmasına neden olur. Kuarkları, gluonlar aracılığıyla, güçlü çekirdek kuvveti bir arada tutar. Gluon, fiziksel kuvvetleri sağlayan gauge bozonlarından biridir. .

.

Çekirdek 

Çekirdeği bir arada tutmak için gerekli olan enerjinin izotoplara göre değişimini gösteren bir grafik

Bir atomdaki bütün Proton ve Nötronlar, atomun boyutuna kıyasla çok küçük bir alana sahip olan çekirdektedir. Proton ve nötronun ikisi birden nükleon olarak adlandırılır. Bir çekirdeğin yarıçapı, toplam nükleon sayısı A olan bir atomda fmdir. Nükleonları residual stonrg force adı verilen kısa menzilli bir çekici güç birarada tutar. Bu kuvvet 2.5 fmden daha kısa uzaklıklarda, pozitif yüklü protonların birbirlerini itmelerine neden olan elektrostatik güçten çok daha güçlü bir kuvvettir. Bir atomdaki proton sayısına atom numarası denir. Bir elementin bütün atomlarındaki proton sayısı aynıdır. Örneğin demirin atom numarası 26’dır ve dolayısıyla 26 proton bulunduran bütün atomlar demir elementine aittir. Bir elementin atomları arasında nötron sayısı farklılık gösterebilir. Farklı nötron sayılarına sahip aynı element atomlarına izotop denir. Nötron sayısının proton sayısına oranı çekirdeğin kararlılığını belirler.

Nötron ve protonlar farklı fermiyon türleridir. Kuantum mekaniğinin kurallarından Pauli dışarlama ilkesine göre iki benzer fermiyon aynı zaman içinde aynı kuantum durumunda bulunumaz. Yani her proton ve nötron farklı bir yerde bulunmalıdır. Bu yasak, aynı kuantum durumda bulunan bir proton ve nötron için geçerli değildir.

Barındırdığı nötron ve proton sayılarının çok farklı olduğu bir çekirdek, radyoaktif bozunmaya uğrayıp daha düşük bir enerji seviyesine geçerek nötron ve proton sayılarını birbirine yakın değerlere çeker. Birbirine yakın sayıda proton ve nötron içeren çekirdekler radyoaktif bozunmaya karşı daha kararlıdır. Ancak atom numarası arttıkça, protonların birbirlerine uyguladıkları elektrostatik itme kuvvetleri artacağından, protonlar arasına girerek bu itmeleri azaltan nötron sayısı giderek çoğalır. Bunun sonucunda atom numarası 20’nin üzerinde (20, kalsiyumun atom numarasıdır) nötron ve proton sayıları eşit kararlı çekirdekler bulunmaz. Atom numarası arttıkça, kararlı bir çekirdek için gerekli olan nötron/proton oranı 1.5’e doğru kayar.

İki protonun füzyona uğrayarak bir nötron ve bir protona dönüşmesini gösteren bir çizim. Füzyon sonucunda pozitron(e⁺) ve elektron nötrinosu salınır.

Atom çekirdeğindeki proton ve nötron sayıları değiştirilebilse de bu çok büyük bir enerji gerektirir ve bu olay sonucunda, çekirdeğin değişmesi için emilen enerjiden daha fazla enerji dışarı salınır. Çekirdeğin daha az sayıda nükleon içeren çekirdeklere bölünmesine fisyon denir. Birden fazla çekirdeğin birleşerek daha çok nükleon içeren çekirdeklere dönüşmesine ise nükleer füzyon denir ve füzyonun gerçekleşmesi için gerekli olan enerji, nükleer fizyon için gerekli enerjiden çok daha fazladır. Yine füzyon sonucunda ortaya çıkan enerji, fisyonun ortaya çıkardığı enerjiden de fazladır. Yıldızlardaki muazzam enerji salınımının kaynağı füzyondur. Düşük enerjili yıldızlarda küçük atom numaralı çekirdekler (hidrojen, helyum), yüksek enerjili yıldızlarda ise daha büyük atom numaralı (karbon, oksijen) çekirdekler füzyona uğrar. Yıldızdaki çoğu çekirdek demire dönüştüğünde, demirin füzyonu için gerekli yüksek enerji sağlanamadığından yıldız kütlesine göre bir beyaz cüce, kızıl dev veya kara delik dönüşür.             
                                                                         Eylemsizlik:
  

Eğer maddesel bir noktanın yeri mutlak bir koordinat sistemine göre tarif edilirse ve bu maddesel nokta dışarıdan başka cisimlerin etkisi altında bulunmuyorsa bu nokta ivmesiz olarak hareketini sürdürecektir; yani ya hareketsiz duracak veya bir doğru üzerinde sabit bir hızla hareket edecektir.

Bütün deneylerimiz gösterir ki; nerede ve ne zaman bir ivme meydana gelirse, bu ivme iki sebebin yalnız birinden veya her ikisinden dolayı meydana gelir. Bu ivme, kullanılan sistemin mutlak bir eksenler sistemi olmadığından veya başka cisimlerin etkisinden veya her iki sebepten ötürü olabilir. Başka bir sebep mümkün değildir.

Bu iki sebebin mevcut olmaması halinde, maddesel noktanın ivmesi bulunmayacağı hakikati, bazen her noktanın eylemsizliği vardır sözü ile ifade edilir ve bu sebepten mutlak bir eksenler sistemine eylemsiz sistem denir.

Kanunun kendisi, eylemsiz bir sisteminin anlamını genişletmemize imkân verir. Dolayısıyla, herhangi bir S1 eksenler sistemi mutlak bir eksenler sistemine göre ivmesiz olarak hareket ediyorsa, bir P maddesel noktasının S1 sistemine göre ivmesi mutlak bir sisteme göre ivmesinin aynı olacaktır; yani S1 de eylemsiz bir sistem olacaktır. Böylece birinci kanun doğru ise, yukarıda sözü geçen S sistemi çok büyük bir ihtimalle eylemsiz bir sistemdir.

Birinci hareket kanunu, eğer P maddesel noktası başka bir cisim veya cisimlerin etkisi altında kalıyorsa ve bu etkiler birbirini yok etmiyorlarsa, P'nin eylemsiz bir eksenler sistemine göre hareketine ivme verilmiş olacaktır. Başka cisimlerin etkisi altında kaldığı zaman P maddesel noktası kuvvet etkisi altındadır denir. Birinci kanuna göre, bu takdirde , kuvvet sadece ivme ortaya çıkaran bir şeydir. Bu ancak başka cisimler tarafından uygulanır ve ortaya çıkardığı ivme ile ölçülür. Biz kuvvetleri verilen bir veya başka başka (fakat belli) maddesel noktalar üzerinde meydana getirdikleri ivmeleriyle karşılaştırabiliriz.
Ağırlık:

Ağırlık, bir cisme uygulanan kütle çekim kuvvetidir. Dinamometre ile ölçülür. Dünya'da bir cismi ele alırsak yükseğe çıkıldıkça ağırlığı azalır, kutuplara gidildikçe ağırlığı artar, ekvatora gittikçe ağırlığı azalır, dünyanın merkezine inildikçe ağırlığı artar. Ağırlık birimi newton'dur ve kısaca'N' ile gösterilir.

Yatay bir taban üzerine konan bir cismin, o taban üzerine yaptığı basınca ya da bir noktaya asılı bir cismin, o noktaya uyguladığı yer çekimi kuvvetine verilen ad.

Bu bakımdan, ağırlığın yönü, yer çekimi kuvvetinin yönündedir. Bu da, cismin kütlesine ve o yerin ivmesine bağlıdır. İvme, yeryüzünde cismin bulunduğu yere göre değişebildiğine göre, kütlesi sabit olan bir cismin mutlak ağırlığı, küre üzerinde bulunduğu yere göre değişebilir.

Ağırlık Merkezi:

Bir cismin parçacıkları üzerine etki eden yerçekimleri bileşkesinin uygulama noktasına verilen ad. Boşluğa bırakılan her cisim, yerçekiminin etkisi altında kalarak düşer. Yerçekimi, cismin yere düşmesini, dolayısıyla bir ağırlığı olmasını sağlar. Yerçekimi kuvveti, kütlesi (m) olan bir nokta gibi tasarlanan cismin parçacıklarına ayrı ayrı etki yapar. Bir cismin ağırlık merkezi, o cismin meydana gelmesini sağlayan noktalar sisteminin, o noktada toplanmış ve yerçekimi kuvveti o noktaya etki ediyormuş gibi olan halidir. Bir cismin ağırlık merkezinin de. neyle elde edilmesi, onun şekline göre değişir.

Ağırlık merkezinin bilinmesi ,cisimlerin denge hallerini ve çeşitli yapıtların devrilmeden durabilmelerinin sağlanmasında yardımcı olur.

• Ağırlık=Kütle x Yer çekimi ivmesi

Kütlesi 1 kg olan bir cisim:

• Güneş'te 247.2 N
• Merkür'de 3.71 N
• Venüs'te 8.87 N
• Dünya'da 9.81 N
• Ay'da 1.62 N(Ay'daki ağırlık Dünya'daki ağırlığın 6'da 1'idir.)
• Mars'ta 3.77 N
• Jüpiter'de 23.30 N
• Satürn'de 9.2 N
• Uranüs'de 8.69 N
• Neptün'de 11 N
• Plüton'da 0.06 N'dur.

Kütle, bir cismin özündeki niceliklerin ölçüsüdür. Diğer bir deyişle kütle, madde miktarıdır. Ayrıca nesnenin hareket etmeye karşı gösterdiği direnç olarak da adlandırılabilir. Kütlesi büyük olan nesneye aynı kuvvet uygulandığında hızlanması daha düşük olur. Diğer bir deyişle kütlesi büyük olan daha büyük eylemsizliğe sahiptir. Günlük kullanımda kütle genellikle ağırlık ile karıştırılır. Kütle bulunduğu ortamın yerçekimine göre değişmez bir değerdir.

• Sembol:kg
• SI birimi: Kilogram
• Ölçen araç: Eşit kollu terazi
• Temel büyüklük:Gram

Birimi

SI birim dizgesi dışında da şartlara bağlı olarak değişik birimler kullanılabilir:

• slug
• pound
• atomik kütle birimi
• Planck kütlesi
• Güneş kütlesi

Görelilik teorisinde de gösterildiği gibi kütle (m) ile enerji (E) arasında E=mc² bağlantısı olduğundan enerji için kullanılan diğer tüm birimler de kütle için kullanılabilir. Örneğin bir enerji birimi olan elektron volt (eV) parçacık fiziğinde kütle için çokça kullanılır.. Bu değer yaklaşık olarak 1.783 × 10⁻³⁶ kg kadardır.
Karşıt Maddeler:

Karşıt Maddenin Tarihçesi 

1928–1995 Başlangıç 

Karşıt maddenin tarihi Paul Dirac adlı genç bir fizikçinin matematiksel denkleminin garip çıkarımıyla başlar.

20. yüzyılın başlarında 2 önemli teori olan kuantum mekaniği ve görecelik teorileri fiziği temellerinden sarsıyordu. 1905 yılında Albert Einstein'ın meydana çıkardığı özel görecelik teorisi uzay-zaman ve kütle-enerji arasındaki ilişkiyi açıklıyordu. Bu sırada yapılan deneyler ışığın bazen dalga; bazen de küçük parçacık akımları halinde davrandığını gösteriyordu. Max Planck'ın önerdiği teoriye göre ışık dalgaları "kuanta" adı verilen küçük paketçikler halinde yayılıyordu, bu ışığın hem dalga hem parçacık halinde yayılması anlamına geliyordu.

1920'lerde fizikçiler atom ve bileşenlerine aynı kavramı uygulamaya çalışıyorlardı. 1920'lerin sonunda Erwin Schrödinger ve Werner Heisenberg yeni kuantum teorisini keşfettiler. Bundaki tek sorun teorinin görecelik teorisine uygulanabilir olmayışı yani sadece yavaş hızlardaki parçacıklar için geçerli olup ışık hızına yakın hareket edenler için sonuç vermemesiydi.

1928'de Paul Dirac problemi çözdü: elektron davranışını tanımlamak için özel göreliliği ve kuantum teorisini bir araya getiren bir denklem yazdı. Dirac denklemi, ona 1933 Nobel Ödülü'nü getirdi, aynı zamanda başka bir problem yarattı: x²=4 denkleminin 2 çözümü olduğu gibi (x= -2, x=2), Dirac denkleminin de biri pozitif enerjili diğeri negatif enerjili elektronlar için olmak üzere 2 çözümü vardı. Fakat klasik fiziğe (ve sağduyuya) göre bir parçacığın enerjisi daima pozitif bir sayı olmalıydı!

Dirac bunun, her parçacığın kendisiyle tıpatıp aynı ama yükü zıt olan bir karşıt-parçacığı olacağı anlamına geleceğini açıkladı. Mesela elektron için her yönüyle aynı ama pozitif yük içeren bir karşıt-elektron olmalıydı. Nobel konferansında karşıt maddeden oluşan tamamen yeni bir evrenin varlığını kurgulamıştı.

1930 - Doğanın Yardım Eli 

1930'da gizemli karşıt parçacık avı başladı. O yüzyılın daha öncesinde, Victor Hess (1936 Nobel Ödülü sahibi) yüksek enerjili parçacıkların bir kaynağını keşfetmişti: kozmik ışınlar. Kozmik ışınlar, dış uzaydan gelen çok yüksek enerjili parçacıklardır. Dünya atmosferine çarptıklarında muazzam bir düşük enerjili parçacık sağanağı yaratırlar ki bunun fizikçiler için çok kullanışlı olduğu ispatlanmıştır.

1932'de Carl Anderson, CalTech'ten genç bir profesör, kozmik parçacık sağanağı hakkında çalışırken, pozitif yüklü ve elektronla aynı kütleli bir parçacığın bıraktığı izi gördü. Bir yıllık çalışma ve gözlemler sonucu, izlerin gerçekten karşıt elektron olduğuna ve her birinin kozmik ışınların etkisiyle kendi yanına bir elektron ürettiklerine karar verdi. Karşıt elektronlara pozitif yüklerinden dolayı "pozitron" adını verdi. Doğrulama kısa bir süre içinde Occhialini ve Blackett'ten geldi, böylece bu çalışma Anderson'a 1936 Nobel Ödülünü getirdi ve Dirac'ın öngörüsü doğrulanmış oldu.

Uzun yıllar kozmik ışınlar, yüksek enerjili parçacıkların tek kaynağı olarak kaldılar. Keşiflerin akışı durmadı ama beklenen karşıt parçacığın, karşıt protonun keşfi için fizikçiler 22 yıl beklemek zorunda kaldılar.

1954 - Güç Araçları 

Karşıt proton araştırmaları 1940larda ve 50lerde laboratuar deneylerinin o zamana kadar ki en yüksek enerjili seviyelere çıkmasıyla kızıştı.

1930'da, Ernest Lawrance (1939 Nobel Ödülü sahibi) siklotron denen proton gibi bir parçacığı onlarca MeV enerjiye çıkartan parçacık hızlandırıcıyı icat etti. Hemen ardından, karşıt-protonun bulunması için harcanan efordan dolayı hızlandırıcılar çağı başlamış oldu. Ve yeni bir bilim dalı olarak yüksek enerji fiziği doğdu.

California, Berkeley'deki Betatron’u 1954 yılında inşa eden yine Lawrence idi (o zamanlar BeV idi, şimdi GeV diyoruz). Betatron, 2 elektronu karşıt proton üretmek için en uygun yüzey olarak öngörülen 6,2 GeVluk enerjide çarpıştırabiliyordu. Aynı zamanda başlarında Emilio Segre olan diğer bir fizikçi grubu karşıt protonları saptamak için yeni bir makine tasarladılar ve yaptılar.

Ekim 1955'de büyük haber New York Times'ın ön sayfasından duyuruluyordu: "Yeni Atom Parçacığı Bulundu, Negatif Proton!". Karşıt protonun keşfiyle Segre ve takımı (O. Chamberlain, C. Wiengand ve T. Ypsilantis) doğanın temel simetrilerinden birinin kanıtında başarılı olmuş oldular: madde ve karşıt madde.

Segre ve Chamberlain 1959 Nobel Ödülüne layık görüldüler. Sadece bir yıl sonra, Betatronda çalışan ikinici takım (B. Cork, O. Piccione, W. Wenzel ve G. Lambertson) karşıt nötronu bulduklarını duyurdular.

1965 - Karşıt Çekirdek 

O zamana kadar atomu oluşturan 3 parçacığının da birer karşıt parçacığı olduğu biliniyordu. Yani, eğer parçacıklar atomda birbirlerine bağlanıp maddenin en küçük yapı birimini 1965te karşıt döteryumun (ağır hidrojen), bir karşıt madde çekirdeğinin bir karşıt proton ve bir karşıt nötrondan oluşmuş hali (tıpkı döteryumun bir proton ve bir nötrondan oluşması gibi), bulunmasıyla geldi. Hedef, eşzamanlı olarak iki takım tarafından vurulmuştu: biri Antonino Zichichi önderliğinde CERN'deki Proton Synchrotron'u kullanmışlardı, diğerleri ise Leon Lederman başkanlığında New York'taki Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'nın Alternating Gradient Synchrotron (AGS) hızlandırıcısını kullanarak başarmışlardı.

1995 - Karşıt Parçacıktan Karşıt Maddeye [değiştir]

Karşıt çekirdek yaptıktan sonraki soru, karşıt elektronlar karşıt çekirdekle karşıt maddeyi oluşturacak bağları yapabilir miydi?

Cevap oldukça sonra, çok özel bir makine, CERN'nin eşsiz Düşük Enerji Karşıt Proton Çemberi (Low Energy Anti proton Ring (LEAR)) sayesinde geldi. Hızlandırıcıların aksine LEAR aslında karşıt protonları "yavaşlatıyordu". Fizikçiler bundan sonra bir pozitronu (yani karşıt elektronu) karşıt protonla bağ kurup gerçek bir karşıt hidrojen, gerçek bir karşıt madde atomu oluşturması için denemelere başladılar.

1995'in sonlarına doğru bu şekildeki ilk karşıt atomlar Alman ve İtalyan fizikçilerden oluşan bir takım tarafından CERNde elde edildi. Sadece 9 karşıt atom üretilmesine karşı, haber tüm dünya gazetelerinin ön sayfasına çıkacak kadar heyecan uyandırıcıydı.

Başarı, karşıt hidrojen atomlarının karşıt dünya üzerindeki çalışmalarda, hidrojenin bilim tarihinde son asırda oynadığını role benzer bir rol oynayabileceğini söylüyordu. Hidrojen evrenimizin 3 çeyreğini oluşturuyor ve kainat hakkında bildiklerimizin çoğu sıradan hidrojen hakkındaki araştırmalardan elde edilmişti. Fakat karşıt hidrojen tamamen sıradan hidrojen gibi mi davranıyor? Bu soruyu cevaplamak için CERN yeni bir deney tesisi yapmaya karar verdi: Karşıt-proton Yavaşlatıcısı ( the Antiproton Decelerator (AD) ).

Hızlandırıcılar Çağı

Öncü Makineler

Ernest Lawrance'ın kiklotronu icadından sonra fizikçilerin maddenin yapısında derinlere inmeleri için hızlandırıcıların en iyi yol olduğu anlaşılmış oldu.

Hemen sonra ABD yolu gösterdi: böylesi makineler herhangi bir Avrupa ülkesinin tek başına yapması için çok büyük ve pahalıydı. Fakat 1954te Avrupalı fizikçiler İsviçre Cenevre'de merkezi bir laboratuar kurmaya karar verdiler ve böylece CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) kurulmuş oldu. Bu tarihten sonra CERN yüksek enerji fiziğindeki teknik ve bilimsel gelişmelerde başrolü oynamaya başladı.

Protonları ve elektronları onlarca MeV enerjilere hızlandıran ilk tek mıknatıslı siklotronlardan ve betatronlardan sonra, yeni simit şekilli ("doughnut-shaped") iki türlü parçacığı da GeVluk enerjilere hızlandırabilen senkrotronlar geliştirildi. 1950lerden itibaren yeni odaklama teknikleriyle makineler 30 GeVluk hale getirildi. 1970lerin başlarına kadar maddenin yapısı hakkındaki araştırmalarda birkaç önemli adım daha atıldı. Bulunan yeni parçacıkların sayısı çığ gibi arttı, tabii bundaki katkıları için CERNdeki 28 GeV Proton Synchrotron (PS)un, Brookhavendaki 33 GeV Alternating Gradient Synchrotron (AGS)un ve yeni ve etkili parçacık detektörü "bubble chamber"in (kabarcık odası) başarılı bütünleşmelerine teşekkür borçluyuz.

Çarpıştırıcılar 

Büyük hızlandırıcılar macerasının başlamasından hemen sonra fizikçiler fark ettiler ki hızlandırılmış bir parçacık demeti sabit bir hedefe çarptığında, enerjinin çoğu hedefin geri tepmesinde harcanıyor ki asıl amaç olan parçacık çalışmaları ve parçacıkların etkileşim araştırmaları için geriye sadece küçük bir yüzde kalıyor. Bunun yerine eğer iki parçacık demeti birbiriyle kafa kafaya çarpıştırılırsa geri tepme için hiç enerji harcanmayacak, tüm enerji deneye kalacaktı - 2 hızlanmış arabanın kafa kafaya çarpmasındaki yıkımla birinin durgun olduğundaki arasındaki farkı düşünün.

Diğer laboratuarlar elektronları çarpıştırmaya yoğunlaşırlarken, CERN protonlar üstünde çalışıyordu. Fikre göre, protonlar PSden alınıp, yeni bir makinenin birbirine bağlı iki çemberinde hızlandırılıp çarpışmalarını sağlamaktı. Yeni makinenin adı "The 31+31 GeV Intersecting Storage Rings (ISR)"dı ve birçok teknolojik zorluğun üstesinden geldikten sonra ilk proton-proton çarpışması 1971 yılında gerçekleşti.

Aynı zamanda parçacık detektörleri de yeni gelişmeler göstermekteydi ve eski "bublle chamber" yerini daha çok sayıda ve büyüklükte etkileşimleri gösteren daha hızlı ve teknolojik aletlere bıraktı. Fakat ana gelişmelerden biri ancak 1980lerde gerçekleşti: etkili soğutma teknikleriyle karşıt maddenin oyuna girmesi sağlandı ve hemen oyuna hâkim bir pozisyon kazandı.

İki paralel yol hızlandırıcıların gelişmesinde etkili oldu; biri, fizikçilerin maddenin temel bileşenlerini öğrenme hakkındaki meraklarını gidermekte karşıt parçacıkları kullanmaya devam ederek bizi yüksek enerji bilgilerimizin sınırlarının ötesine taşımasıydı. Diğeri ise karşıt parçacıkların çalışmanın ana konusu haline gelmesiyle düşük enerjilere yavaşlatılması ve karşıt maddenin özelliklerinin keşfi için izole edilmesiydi.

Yüksek Enerji Öncüleri

İlk önce, 1960larda elektron-pozitron çarpışmasıyla gündeme geldiler. Anderson'ın pozitronu keşfinden sonra, fizikçiler nasıl yüksek sayıda pozitron elde edebileceklerini öğrenmiş oldular (radyasyonun madde ile etkileşimi aynı zamanlı olarak elektron ve pozitron ortaya çıkartır). ABD'de ve Avrupa'da birkaç çarpıştırıcı yapıldı ve bunlar sayesinde maddenin ve evrenin temel doğası hakkında birçok önemli keşfe imza atıldı.

İlk elektron-pozitron çarpıştırıcısı Bruno Touschek tarafından Frascati (Roma) da 1960 yılında tamamlanan "Anello d'Accumulazione" (AdA) idi. İçlerindeki en büyük makine olan CERN'nin Large Elektron Pozitron (LEP), 1989 yazında 91,2 GeVluk çarpıştırma enerjisiyle çalışmaya başlamıştı. Emeklilik yılı 2000de muazzam bir çarpıştırma enerjisi olan 204 GeV'a ulaşmıştı. LEP çemberinin etrafındaki detektörler büyük kesinliklerdeki deneyler ve testler gerçekleştirip, parçacıklar ve etkileşimleri hakkındaki bilgilerimizi çok öteye taşıdılar.

Aslında LEP, yapılmış en büyük dairesel elektron-pozitron çarpıştırıcı olarak kalacaktır: elektronların bir özelliği olan "senkrotron radyasyonu", elektronları daha büyük dairesel çarpıştırıcılarda daha yüksek enerji seviyelerinde hızlandırılmasını imkânsız kılıyor. Fakat yeni nesil elektron-pozitron çarpıştırıcılarının planı hazır: elektronların ve pozitronları düzgün bir çizgisel yol üzerinden kilometrelerce hızlandıktan sonra kafa kafaya çarpışacağı "doğrusal çarpıştırıcılar.

Proton - karşıt proton çarpıştırıcıları büyük zorluklar sunsa da elektron-pozitron çarpıştırıcılarının çalışmalarında ve keşiflerinde tamamlayıcı rol oynamışlardır. Bir karşıt proton bir karşıt elektrondan 2000 kat daha büyük kütleye sahip olduğu için yaratılmaları çok daha büyük enerji gerekiyor. Ayrıca karşıt protonları bir araya getirmek ve çarpıştırıcıda karşıt proton demetini dolaştıracak uzunlukta depolamak daha zordur.

Ancak, 1980lerin başında Simon van der Meer CERN'de "stokastik soğutma" yönetimini geliştirmesiyle karşıt proton demetlerini biriktirmek, yoğunlaştırmak ve kontrol etmek olası hale geldi. CERN'nin Super Proton Synchrotron (SPS) makinesi 300 GeV proton - karşıt proton çarpıştırıcısı haline geldi ve 1983'deki Carlo Rubbia başkanlığındaki UA1 deney takımı SPSde W bozonu ve Z bozonu adı verilen iki yeni parçacık gördüler. Fizikçiler uzun yıllar boyunca bu 2 parçacığın varlığından şüphe etmişlerdi ve bu büyük keşif Rubbia'ya ve van der Meer'e 1984 Nobel Fizik ödülünü getirdi.

Bugün, en büyük proton - karşıt proton çarpıştırıcısı FermiLab, Chicago bulunmakta. 1.8 TeV çarpışma enerjisiyle (1800 GeV) Tevatron, 1995'te yukarı kuarkı bulmasıyla haber olmuştu.

Ve dahası var. 1990ların başından beri CERN, LEP ile yeraltı tünelinde yer değiştirecek ve 2 protonu bir rekor olan 14 TeV enerjide çarpıştıracak Large Hadron Collider (LHC) için hazırlanıyor.

Ama neden proton - karşıt proton çarpışması değil, proton - proton? 14 TeV gibi yüksek enerjilerde proton - proton çarpışmasıyla proton - karşıt proton çarpışması oldukça benzer görünüyor. Ve hala proton demetleri oluşturmak karşıt protonlardan çok daha kolay, böylece fizikçiler, iki çok yoğun proton demeti kullanarak çarpışma oranını maksimuma çıkarmayı seçtiler.

LHC şu anda CERN'de yapım aşamasında ve dört deney --ATLAS, CMS, LHCb ve ALICE - şimdiden planlanmış durumda.

Düşük Enerji Öncüleri 

Soğutma tekniğinin bulunmasıyla, mevcut karşıt madde parçacık fiziğinde önemli bir araç haline geldi. Karşıt madde üretilmesinin, biriktirilmesinin ve toplanmasının farklı basamaklarını kontrol etmek için makineler yapıldı. Gelişme aşamasının ilk zamanları olmasına rağmen birçok laboratuarın hedefi yüksek enerji deneylerinin spesifik ihtiyacı olan artan enerji ışınlarını doldurmaktı.

Fakat düşük enerji karşıt protonları ile yapılabilecek birçok ilginç şey vardır ve düşük enerji (düşük hız) madde ve karşıt madde arasındaki tahmin edilen simetriyi doğrudan test etmek için olan yollardan biridir. Yavaş karşıt protonlar "gerçek" tuzaklara yakalanabiliyorlardı ve böylece, özellikleri (kütle, manyetik alandaki davranışları vs.) proton ile karşılaştırıldı. Ve karşıt maddenin tüm parçalarının yapılabileceği anlaşıldı, karşıt atom pozitrondan ve karşıt protondan oluşuyordu. CERN bu araştırma dalına belirli biçimde para yatıran tek laboratuardı. 1980'de karşıt proton üretimini ve depolamasını kendi çemberlerinde yavaşlatabilmek için yeni bir makine yapmaya karar verdiler. 1982'de Low Energy Anti proton Ring (LEAR) ortaya çıktı: PS'den gelen karşıt protonları farklı ara enerjilere, birkaç MeV'un altına, yavaşlatabiliyordu.

Çeşitli önemli bilimsel başarılar LEAR'a teşekkür borçludur, bunlarda biri ilk karşıt madde parçaları derleyicisi olmasıdır.1995'de Alman ve İtalyan fizikçilerden oluşan bir takım (deney PS210) ilk kez "karşıt hidrojen"in dokuz atomunu oluşturmayı başardılar, normal atomda bir protonun yörüngesinde elektron dönüyorken, böyle karşıt atomlarda karşıt elektron karşıt protonun yörüngesine yerleşmesi sağlanıyordu. Sonuç 1996'ın sonunda FermiLab'da ki bir grup tarafından doğrulandı. Deney E862'de, Tevatron Antiproton Accumulator'dan direk çıkartılan karşıt protonların kullanılmasıyla bazı karşıt hidrojenler saptandı. Keşif heyecan vericiydi: hidrojen atomları olağan maddenin davranışlarıyla ilgili farklı ve temel ölçümlerde çok kritik bir fiziksel sistemdi. Karşıt hidrojen üretimi, karşıt maddenin sistematik araştırmasında ve temel fizik prensiplerini test etmede açılan bir kapıydı.

1996'ın sonunda LEAR resmen kapatıldı ama CERN bu araştırma konusu hakkında alternatif ve daha güçlü bir yolu önceden görmüştü: Anti proton Decelerator (AD).

Kozmolojide karşıt madde 

Tabii ki, hızlandırma veya yavaşlatma karşıt madde üzerinde çalışmanın tek yolu değildir. Karşıt madde dış uzayda bir yerlerde bulunabilir. Dirac kendisi ilk önce karşıt maddenin astronomik ölçekte bulunması hakkında kafa yormuştu. Fakat onun teoreminin doğrulanmasından hemen sonra, pozitron, karşıt proton ve karşıt nötronun keşfiyle, karşıt gezegenlerin, karşıt yıldızların, karşıt galaksilerin ve hatta karşıt bir evrenin varlığı hakkında asıl spekülasyon başladı.

1950'lerin sonlarına doğru, bizim galaksimizdeki karşıt maddenin miktarı yüz milyondan az bir hata payıyla hesaplandı. Eğer karşıt maddenin evrende izole bir sistemi olsaydı yani olağan madde ile etkileşimsiz bir sistemde olsaydı, hiçbir dünyaya bağlı gözlem bunun doğruluğunu ayırt edemezdi.

Böylece, görünürde hiçbir şey olmasa bile galaksi dışında karşıt madde varlığı olasılığı tamamen açıktı. Takip eden yıllarda, evrende madde kadar karşıt madde olduğu görüşü basit simetri prensipleriyle harekete geçmiştir.

Fakat bugünlerdeki güçlü inanışa göre madde öncelikli tek bir evren vardır. Söylenebilir fakat eğer doğal bir karşıt madde mesela karşıt evrenden bir karşıt çekirdek bize ulaşmaya çalışırsa dünya atmosferindeki bir çekirdek ile birlikte imha olur ve biz asla onu gözlemleyemeyiz.

20 yılı aşkın süredir, bilim adamları bu araştırma için yapılan araçları (önce balonlar şimdi uydular) imha olma probleminin üstesinden gelmek için atmosferden olabildiğinde yukarda tutmaya çalışıyorlar fakat böyle bir çaba pahalı ve zor. Şimdi, deneylerin uydularda gerçekleştirilmesi planlanıyor. Mesela 1998'de Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), yüksek enerji parçacığı dedektörü, Discovery uzay mekiğinde 10 günlük bir görev için uçtu ve şu anda önümüzdeki yıllarda Uluslararası Uzay İstasyonuna kurulmak için tekrar dizayn edilip bir üst modele geçiliyor. Dünya atmosferinin üstünde yörüngede, hedeflerinden biri herhangi bir kozmik karşıt madde formu.
Madde:

Madde, boşlukta yer kaplayan (hacim), kütlesi olan tanecikli yapılara denir. 5 duyu organımızla algılıyabildiğimi (hissedebildiğimiz) canlı ve cansız varlıklara denir.

Kendi çapında:

• Fiziksel olay: Bir madde üzerinde meydana geldiği vakit, o maddenin hüviyetini, yapısını değiştirmeyen olaydır. Mesela kağıdın yırtılması, fiziki bir olaydır. Çünkü kağıdın şekli değişmiş fakat özü yine kâğıttır.

• Kimyasal olay: Bir madde üzerinde meydana geldiği vakit, o maddenin hüviyet ve yapısını değiştiren olaydır. Mesela kağıdın yanması gibi.

Atomların çekirdeklerinde değişmeler, parçalanmalar olduğu, radyoaktif denilen elementlerden anlaşılmaktadır. Atomların ortasında bulunan çekirdeklerin bu parçalanmasında, bir elementin başka bir elemente dönüştüğü anlaşılmıştır. Ayrıca, Albert Einstein'in izafiyet kuramına göre madde ve enerji birbirine eşdeğerdir. Bu sebeple madde enerjiye, enerji de maddeye dönüştürülebilir. Mesela bir uranyum çekirdeğinin veya başka bir ağır atom çekirdeğinin ikiye ayrılmasıyla meydana gelen çekirdek bölünmesinde madde enerjiye dönüşür. Bileşik cisimlerde olduğu gibi, elementler de hep değişmekte, bir halden başka hale dönmektedir.

                                                           DÜNYA
Yerkabuğu mantoya oranla daha hafif maddelerden oluşmuştur ve bu iki katman arasındaki geçiş bölgesi nerdeyse kesin bir sınır çizer. Bu geçiş bölgesi, böyle bir sınırın varlığını ilk kez saptayan Yugoslav bilim adamı Andrije Mohoroviçiç'in (1857-1936) adıyla "Mohoroviçiç süreksizliği" kısaca "M-süreksizliği" ya da "moho" olarak anılır. Bu sınırın varlığını gösteren en önemli kanıt yerkabuğundaki deprem titreşimlerinin süreksizlik bölgesinden geçip mantoya ulaştığında bir denbire hızlanmasıdır.

Yer kabuğu okyanusların ve denizlerin altında uzandığı zaman "okyanus kabuğu" , kıtaları oluşturduğu zaman'da "kıta kabuğu" olarak adlandırılır. Okyanus kabuğunun kalınlığı 6–8 km arasındadır. Oysa ortalama kalınlığı 40 kilometreyi bulan kıta kabuğu yüksek sıradağların altında 60-70 kilometreye ulaşır.

Okyanus kabuğu üç katmandan oluşur. En alt katman, yerin derinlerindeki erimiş maddelerin (magmanın) katılaşmasıyla oluşan korkayaçlardır. Orta katman yanardağ lavrarından, üst katman ise temel olarak kum ve çamur gibi tortullardan oluşur. Okyanus kabuğu sürekli hareket halindedir. Bu nedenle kabukta okyanus sırtları boyunca çatlaklar oluşur ve bu çatlakların arasından yüzeye çıkan erişmiş maddelerin sertleşmesiyle okyanus kabuğuna yeni katmanlar eklenir. Bu yeni kabuk sertleşdikten sonra yılda 1 ile 10 cm kadar ilerliyerek yavaş yavaş okyanus sırtından iki yana doğru yayılır. Böylece okyanus sırtları suyun altında yüksek sırdağlar oluşturur.

Yerkabuğu çok sayıda eğri levhanın yan yana dizilmesiyle oluşan bir bütün olarak düşünebilir. Bu levhalar mantonun oldukça yumuşak üst katmanına oturduğu için sağa sola hareket edebilir. Okyanus sırtları, okyanus çukurları ve bazı uzun kırıklar yalnızca levhaların kenarlarında oluşur; bu kırıkların olduğu yerlerde de levhalar kayarak birbirinin üstüne binebilir. Levhalardan çoğunun üzerinde bu levhalarla birlikte hareket eden bir ya da birkaç kıta bulunur. Nitekim, bir zamanlar iki kıtaya ayıran okyanus kabuğunun çökmesiyle kıtalar bazı yerde birbirine iyice yaklaşmış, hatta üst üste binmiştir. Örneğin aralarındaki okyanus kabuğu cökmesi sonucunda Hindistan ve ile Asya kıtası çarpışmış ve iki karanın kenarları yükselerek Himalaya Dağları'nı oluşturmuştur. Büyük ve şiddetli depremlerin hemen hepsi bu levhaların kenarlarında, bir levhanın öbürünün altına girmesiyle olur. Aynı biçimde, en etkin yanardağlar da okyanus kabuğunun ya İzlanda'da olduğu gibi yükselerek sırta dönüştüğü ya da Andlar'da olduğu gibi çökerek kıtaların altına girdiği yerlerde bulunur.

Okyanus tabanının yanlara doğru yayılarak genişlemesi çok çarpıcı bir biçimde kanıtlanmıştır. Bu kanıtlamanın en önemli dayanak noktası da Dünya'nın magnetik alanının yukarıda anlatıldığı gibi zaman zaman yön değiştirmesidir. Yerkabuğunun derinliklerindeki erimiş magma yüzeye çıkarak kristalleşirken bazı mineral parçacıkları mıknatıslanır. Böylece her biri Dünya'nın magnetik kutuplarını gösteren küçük birer mıknatısa dönüşür. Jeologlar yaşları bilinen lav katmanlarının, yapılarındaki mıknatıslanmış parçacıklar bazen kuzey, bazen güney magnetik kutbuna yönelecek biçiminde yan yana yerleştiğini saptamışlardır. Bunun nedeni, bir katmandaki mıknatıslanmış parçacıkların kuzey ve güney kutuplarının Dünya'nın magnetik kutuplarına uygun olarak dizilmesi, sonra magnetik kutuplar yön değiştirdiğinde üstteki yeni katmanda bulunan parçacıkların bir önceki katmandakilere ters yönde yerleşmesidir. Kısacası okyanus kabuğu magnetik bantlı dev bir kayıt aleti, yani bir teyp gibi Dünya'nın magnetik alanındaki bütün değisikleri bir bir kaydetmiştir.Yer'in içi, diğer gezegenler gibi, kimyasal olarak tabakalardan oluşur. Yer'in silikattan oluşmuş bir kabuğu, yüksek viskoziteli bir mantosu, akışkan bir dış çekirdeği ve katı halde bir iç çekirdeği vardır.

Yer'in tabakaları aşağıda belirtilen derinliklerdedir:
Earth-crust-cutaway-tr.svg
Derinlik (Km)     Tabaka
0–60     Litosfer (5 ila 200 km arası değişir)
0–35     ... Kabuk (5 ila 70 km arası değişir)
35–60     ... mantonun en üst kısmı
35–2890     Manto
100–700     ... Atmosfer
2890–5100     Dış kabuk
5100–6378     İç kabuk
24 Aralık 1968, Apollo 8

Dünya'nın dış kabuğu ile bu kabuğun üzerindeki atmosfer(hava) ve hidrosfer (okyanuslar ve denizler)katmanları doğrudan gözlemle incelenebilir. Oysa Dünya'nın iç bölümlerine ulaşarak yapısını doğrudan inceleme olanağı yoktur. Dünya'nın iç yapısına ilişkin bütün bilgiler depremlerin incelenmesinden ve Dünya'nın içinde var olduğu düşünülen maddeler üzerindeki deneylerden elde edilmiştir. Yanardağların varlığına ve yerkabuğunun yüzeyindeki ısı akışı ölçümlerine dayanarak Dünya'nın iç böümlerinin çok sıcak olduğunu biliyoruz. Yerkabuğunun derinliklerine doğru indikçe kayaçların sıcaklığı her kilometrede 30 °C kadar yükselir. Böylece; kabuğun en alt katmanlarının çok daha üstünde yer alan kayaçlar kızıl kor haline dönüşür. Aslında Dünya'nın büyüklüğüne oranla yerkabuğu çok incedir. Eğer Dünya'yı bir futbol topu büyüklüğünde düşünürsek kabuğu da ancak topun üzerine yapıştırılmış bir posta pulu kalınlığındadır. Kabuğun altında kalan kayaçlar ise akkor sıcaklığına kadar ulaşır.

Depremlerin nedeni, yerkabuğundaki bir kırıkla birbirinden ayrılan iki büyük kütlenin (levhanın) birdenbire harekete geçerek üst üste binmesi ya da uzaklaşması sonucunda yerkabuğunun şiddetle ileri geri sarsılmasıdır. Büyük bir depremde bazi titreşimler Dünya'nın öbür yüzündeki dairesel bir alanda "odaklanır". Buna karşılık bazı titreşimler çekirdeği aşıp öbür yana geçmez. Böylece Dünya'nın öbür yüzünde hiçbir titreşimin duyulmadığı halka biçiminde bir "gölge" belirir. Bu gölgenin boyutları ölçülerek çekirdeğin büyüklüğü hesaplanabilir. Ayrıca deprem titreşimlerinin yayılma hızi saptanarak içinden geçtikleri maddelerin yoğunluğu, dolayısıyla bileşimi belirlenebilir. Eritilmiş kayaçlarla yapılan laboratuvar deneyleri bu çalışmalara büyük ölçüde ışık tutar. Dünya'nın yüzeyi, kalınlığı 6 ile 70 km arasında değişen bir "kabuk" katmanıyla örtülüdür. Yerkabuğu denen bu katman daha ağır maddelerden oluşan ve 2.865 km derine inen çok kalın "manto" katmanının üzerine oturur. Mantonun bittiği yerde Dünya'nın merkezine kadar kadar 3.473 km boyunca uzanan "çekirdek" başlar. Jeologlara göre, içteki manto katmanı çok büyük kabarma harektleri sonucunda yerkabuğunu iterek birçok yerde yüzeye cıkmıştır. Ayrıca normal olarak yerkabuğunun yapısında bulunmayan bazı kayaçlar da yanardağı hareketleri nedeniyle Dünya'nın yüzeyine ulaşmıştır. Jeologlar bu verilere dayanarak mantonun üst kesimlerinin "ültrabazik" korkayaçlardan oluştuğunu ileri sürerler. Bir yanda "asit" kayaç olarak nitelenen granitin yer aldığı kayaç sınıflandırmasının öbür ucunda bulunan bu ültrabazik kayaçlar ağır demir ve magnezyum silikatlardan oluşur. Mantonun alt bölümlerinin de aynı yapıda, ama daha ağır ve yoğun olduğu sanılmaktadır. Çekirdeğin yapısındaki maddeler ise hem mantodakilerden daha ağır, hem de hiç değilse çekirdeğin dış bölümünde sıvı haldedir. Buna karşılık çekirdeğin içinin manto ve kabuk gibi katı olduğu sanılıyor. Yerçekirdeğin olağanüstü bir basınç vardır. Bilinen elementlerin çoğu böylesine büyük bir basınç altında çok yoğunlaşmış olarak bulunabilir; ama jeologların genel kanısı, bazı demirli göktaşları (meteoritler) gibi çekirdeğin de metal halindeki nikel ve demirden oluştuğudur.Dünya'nın yaşı doğrudan doğruya kayaçların yaşıyla ölçülemez. Çünkü bilinen en yaşlı kayaçların bile bugün artık yeryüzünde var olmayan daha yaşlı kayaçlardan oluştuğunu biliyoruz. Bugüne kadar saptanabilen en yaşlı kayaçlar Grönland'ın batısında bulunmuştur ve 4,1 milyar yaşındadır. Demek oluyor ki Dünya'nın yaşı bundan daha fazladır.

Bugün Dünya'nın yaşını hesaplamak için elde edilen en iyi yöntem radyoaktif elementlerin yarılanmaları sonucu başka elementlere dönüşümleridir. Örneğin radyoaktif uranyum elementinin uranyum-238 ve uranyum-235 gibi iki ayrı tipte atomu (izotop) vardır. Bu atomların ikisi de çok yavaş bir süreçle kurşun atomlarına dönüşür. Öbür uranyum izotopundan biraz daha ağır olan uranyum-238'in dönüşümüyle daha hafif bir kurşun izotopu olan kurşun-206, uranyum-234'in dönüşümüyle de biraz daha ağır bir izotop olan kurşun-207 atomları oluşur. Uranyum-235'in kurşuna dönüşme hızı uranyum-238'in dönüşme hızından altı kat daha fazladır. Bu nedenler, incelenen bir kayaçtaki kurşun-206 ve kurşun-207 atomlarının oranı kayacın yaşına bağlı olarak değişir. En yaşlı olduğu düşünülen bir kurşun minerali ile bugün okyanuslarda oluşan kurşunun izotop yapısı arasındaki fark, ancak bu iki örneğin oluşumları arasında 4,55 milyar yıllık bir zaman dilimi olmasıyla açıklanabilir. Bu süre de Dünya'nın yaşı olarak kabul edilebilir. En eski kayaçların yaşını hesaplamak için radyoaktif rubidyum elementinin stronsiyuma dönüşme süreci de temel zaman ölçeği olarak alınabilir. Bunun sonucunda dünyamızın tahminen 5.5 milyar yıllık olduğu varsayılmaktadır.Yapılan araştırmalar sonucu gezegenimizin yaşı 4,467 milyar yıl olarak hesaplanmıştır.Geçen bu zaman dilimi, karmaşık bileşik yapılar ve içerdiği elementler göze alındığında, Güneş, Dünya ve diğer gezegenler dahil Güneş Sistemi'ndeki yapıları oluşturan moleküler bulutsunun kaynağı, ömrünü önceden tamamlamış bir genç tip yıldız'ın dağılmış artıklarının ve yıldızlarası maddenin bir merkez etrafında dönerek gittikçe yoğunlaşmasıyla oluşmuştur. Merkezde yoğunlaşan çoğunlukla Hidrojen ve Helyum molekülleri yeni bir G2 türü yıldızı, yani Güneş'i oluşturmaya başlamış, çevre disklerdeki yoğunluklu bölgelerde ise gezegenler oluşmaya başlamıştır. Dünyamız ise Güneş'e 3. sırada yakınlıkta bulunan karasal bir iç gezegendir.

Oluşum diskleri süreci ve sonrasında bu karasal gezegenler ağır göktaşı çarpışmalarına sahne olmuştur. Göktaşları yapısında bulunan donmuş buzlar, silikat ve metal yapılar, karaların ve okyanuslarının oluşmasını sağlamış, merkezde yoğunlaşan ağır demir ve nikel elementleri ise gezegenimizin çekirdeğini oluşturmuştur. Ağır göktaşı bombardımanı, asteroid kuşağının Jüpiter'in güçlü çekim etkisi sonucu daha kararlı hale gelmesiyle gittikçe azalmıştır. Uygun koşullar oluştuğunda gelişmeye başlayan canlı hayat sonrasında özellikle bitkiler ve yaptıkları fotosentez ile atmosfer'imizin yapısal bileşimi önemli oranda değişmiş ve oksijen oranının yükselmesine neden olmuşturDünya (Yer, Yeryüzü, Acun, eski dilde Cihan ya da Arz), Güneş Sistemi'nin Güneş'e uzaklık açısından üçüncü sıradaki gezegeni. Üzerinde yaşam barındırdığı bilinen tek doğal gök cismidir. Katı ya da 'kaya' ağırlıklı yapısı nedeniyle üyesi bulunduğu yer benzeri gezegenler grubuna adını vermiştir. Bu gezegen grubunun kütle ve hacim açısından en büyük üyesidir. Büyüklükte, Güneş Sistemi'nin 8 gezegeni arasında gaz devlerinin büyük farkla arkasından gelerek beşinci sıraya yerleşir. Tek doğal uydusu Ay' dır.

 ELEKTRİK

Elektrik elektriksel yükün varlığı ve akışından meydana gelen çeşitli olguları tanımlayan sözcüktür. Mıknatıslık (manyetizma) ile birlikte doğadaki temel etkileşimlerden biri olan elektromıknatıslığı oluşturur. Yıldırım, elektrik akımı ve alanı gibi yaygın olarak bilinen birçok olguyu bünyesinde barındırmanın yanı sıra, en önemli endüstriyel uygulamaları arasında elektronik ve elektrik gücü sayılabilir.

Elektriğin çoğu özellikleri 19. yüzyıl esnasında anlaşılmış olup, sanayi devriminin önemli etkenlerinden biridir. Günümüzde ise, elektrik uygarlığın ayrılmaz parçası konumundadır.

Elektrik akım boşalması

Antik Yunan'da kehribarın (Grekçe:ήλεκτρον, elektron) sürtünmesi ile diğer nesneleri çektiğini gözlemlemiş ve bu güce elektrik adını vermişlerdir.

Yüzyıllar sonra, 1752'de, Benjamin Franklin elektrik üzerine deneyler gerçekleştirmiş ve yıldırım ile dural elektrik (statik elektrik) arasındaki bağı tanınmış uçurtma deneyi ile incelemiştir. Bilimsel toplulukta elektriğin tekrar ilgi odağı olması ile, Luigi Galvani (1737-1798), Alessandro Volta (1745-1827), Michael Faraday (1791-1867), André-Marie Ampère (1775-1836), ve Georg Simon Ohm (1789-1854) çalışmaları ile önemli katkıda bulunmuşlardır.

19. ve 20 yüzyılların sonunda ise, elektrik mühendisliği tarihinin en önemli isimlerinden bazıları belirmiştir: Nikola Tesla, Samuel Morse, Antonio Meucci, Thomas Edison, George Westinghouse, Werner von Siemens, Charles Steinmetz, ve Alexander Graham Bell.

Elektriksel yük 

Kütle gibi, elektriksel yük de soyut bir özellik olup, fizikçiler tarafından maddenin davranışlarını tanımlamak için kullanılır. Bir diğer deyişle, hiç kimse doğrudan bir elektriksel yük görmemiştir, ancak bazı parçacıkları inceleyerek benzerliklerin varlığı saptanmıştır.

Kütlenin tersine, biri diğerinin tersi davranışlar sergileyen iki tür elektriksel yükten söz edilir, ve uzlaşımsal (konvansiyonel) olarak, artı (veya pozitif) ve eksi (veya negatif) diye adlandırılırlar.

farklı türden iki yük ise birbirini çeker	aynı türden iki yük ise birbirini iter

Eşit miktarda artı ve eksi yüke sahip parçacıklar ise, biri diğerini elediğinden, yüksüz veya nötr olarak adlandırılırlar. Parçacıklar arasındaki bu gücün nicel değerlendirilmesi ise Coulomb yasası ile hesaplanmaktadır.

Elektrik alanı 

Michael Faraday, elektrikli motor teknolojisinin temelini oluşturduğu

Elektrik alanı kavramı ilk kez Michael Faraday tarafından kullanılmıştır. Kütlelere etki eden yerçekimi gücü gibi elektrik alanı gücü de elektrik yüklerine etki etmektedir. Ancak aralarında birkaç farklılık söz konusudur. Yerçekimi gücü ancak nesnelerin kütlelerine bağlıyken, elektik alanı gücü bu nesnelerin elektrik yüklerine bağlıdır. Yerçekimi gücü iki kütleyi her zaman yaklaştırmaya uğraşırken, elektrik alanı gücü, söz konusu yüklerin türüne göre, nesneleri yaklaştırabilir veya tam tersine uzaklaştırabilir.

Elektriksel gerilim (potansiyel)

İki konum arasındaki elektriksel gerilim farkı, artı yüklü bir noktasal yükü bu iki konum arasında ilerletmek için (elektriksel güce karşı) üretilen iş olarak tanımlanır. Bu iki konumdan biri sıfır gerilim noktası olarak düşünüldüğü takdirde, çevresindeki her hangi bir konumun gerilimi, noktasal bir yükün oraya ulaşması için gereken iş olarak tanımlanabilir. Tek yüklerin geriliminin hesaplanabilmesi için, ikinci konumun sonsuzda yer aldığı varsayılır. Elektriksel gerilimin ölçüm birimi volt'tur (1 volt = 1 joule/coulomb).

Bu kavram, sıcaklığa benzetilebilir. Uzayın her hangi bir konumu için bir sıcaklık değeri söz konusudur, ve iki konum arasındaki fark ısının hangi yön ve miktarda değiştiğini gösterir. Benzer biçimde, uzayın her konumu elektriksel gerilim değerine sahiptir, ve iki konum arasındaki gerilim farkı, bu kavramın arkasındaki gücün yön ve şiddetini gösterir.

Elektrik akımı 

Elektrik akımı, elektriksel yükün akışı olup, şiddeti amperdir (ampermetre ) ile ölçülür. Örnek olarak elektriksel iletme ele alınabilir. Bu durumda, elektronlar (eksicikler), metal tel gibi bir iletken içerisinde hareket ederler. Veya bir diğer örnek, elektrolizdir (kıvılkesim). Bu durumda artı yüklü atomlar sıvının içerisinde hareket ederler. Her ne kadar parçacıkların hızı genelde yavaş olsa da, onları iten elektrik alanı (kıvıl alan) ışık hızına yakın hızda ilerler.

Parçacıkların maddelerdeki akış ilkelerini kullanan aygıtlara elektronik aygıtlar denir.

Düz akım , yüklerin tek yönlü hareketini tanımlarken, dalgalı akım (alternatif akım, AC) düzenli olarak akış yönünün tersine çevirildiği akımı tanımlar. Ohm yasası elektrik akımı ile gerilimi bağlayan önemli bir bağıntıdır.

Doğada elektrik 

Her ne kadar elektriğin doğada gözle görünen hâlleri sayı olarak sınırlı olsa da, elektrik (veya kıvıllık) doğanın en temel olguları arasında yer alır. Mıknatıslık ile birlikte evrenimizin yapı taşları arasında sayılırlar.

Yıldırım, elektrik yükünün atmosferden yeryüzüne aktarılmasıdır.

Yıldırım 

Yıldırım, sürtünme ile üretilen elektriğe örnek olarak sayılabilir. Bu sürtünme, bulutlar arasında gerçekleşip, su buharı kümelerinin elektrik yükü edinmesine neden olur. Olağan şartlar altında, hava yalıtkan olarak işlev görür, ve bu yük bulutlarda bulunmaya devam eder. Ancak bulutlar birikip elektrik yükleri arttığında, havanın yapısını yerel olarak değiştirip plazmaya dönüştürürler. Ve bu plazma aracılığı ile yüklerini yeryüzüne iletirler; sonuç yıldırımdır.

Özdek (madde) yapısı

Özdeğin yapı taşları olan atomlar, kendi aralarında birleşip özdecikleri (molekülleri) oluşturmaları, elektrik sayesinde gerçekleşir. Örneğin kristal ve tuzlarda atomları elektrik bir arada tutar.mıknatıslarda zıt kutuplar yani + ile - birbirini çeker ama + ile+ ve - ile - birbirini iter....

Ayrıca gezegenimizin de elektromıknatıssal alanı, çekirdeğinde yer alan elektrik akımlarından doğar.

Büyük Okyanus'tan elektrik akımı üretebilen balık türü.

Hayvanlar 

Birçok balık türü, kendilerini yönlendirmek, korumak ve hatta iletişimde bulunmak amacıyla kullandıkları elektrik akımı üretebilirler. Göreceli olarak yüksek sayılan bu gerilimi, kasa benzer yapılar ile üretip, genelde avlarını sersemletmek için kullanırlar.Özellikle köpek balıkları gibi kıkırdaklı balıklar baş bölgelerinde bulunan elektrik akımına duyarlı bölgeler sayesinde avlarının yerini tespit edebilirler. Bu duruma en iyi örnek çekiç başlı köpek balığıdır son derece geniş olan burun bölgesinde bulunan duyarlı noktacıklar sayesinde son derece keskin bir elektriksel algılamaya sahiptir.

İnsanlar 

NASA tarafından, çok sayıda resim bir araya getirilerek oluşturulmuş, yeryüzünün birleşik gece görüntüsü. Parlak ışıklı bölgelerde insan eliyle yapılmış aydıntlatmalar görülüyor. Avrupa kıtası, Hindistan, Japonya, Nil boyu ve Amerika ile Çin'in doğu kesimlerindeki yoğun nüfuslanma net olarak anlaşılabilirken Orta Afrika, Orta Asya, Amazonlar ve Avustralya'da seyrek yerleşimler göze çarpıyor.

Aslında, çoğu canlı türü elektrik üretir, ve bu elektrik kasları hareket ettirmek ve sinir hücreleri arasında iletişimi sağlamak için kullanılır.