Physics / Fizik
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/6
Browse
127 results
Search Results
Research Project Büyük hadron çarpıştırıcısında kara madde parçacığının aranması(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2007) Demir, Durmuş Ali; Cankoçak, KeremÇeşitli astrofizik ve kozmolojik gözlemler evreni oluşturan toplam madde miktarının yaklaşık ¼ ünün kara madde tabir edilen ışık saçmayan, ağır ve uzun ömürlü parçaçıklardan oluştuğunu göstermektedir. Ancak parçacık fiziğinin deneylerle mükemmel uyum gösteren standart modeli böyle bir yapıyı öngörmemekte, böyle bir yapıya yol açabilecek herhangi bir parçaçığa da sahip bulunmamaktadır. Bu bağlamda, bu tür bir yapıyı oluşturabilmek için ve diğer bir takım kavramsal sebeplerden dolayı, standart modelin genişletilmesi gerekmektedir. Yaygın olarak bilinen iki genişletme, ek uzayzaman boyutları ve süpersimetrik modeller, bu proje çalışmasının ana konularıdir. Her iki alanda da çeşitli çalışmalar yapılmış, kara madde adayının özellikleri belirlenmiş, yeni modeller oluşturulmuş ve kara madde parçaciğinin yaklaşmakta olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı deneylerinde gözlemlenme koşulları analiz edilmiştir.Research Project Süpernova patlamaları ve pulsar dönmeleri için yeni bir mekanizma önerilmesi(2012) Demir, Durmuş Ali; Gençoğlu, Gülizar; Tosun, OnurSüpernova patlamaları 8 ila 25 Güneş kütlesi büyüklüğündeki yıldızların evrimlerinin son aşaması olup baskın olarak sol-el nötrinolar yayarlar ve kalıt yıldız olarak da 1012 G’luk manyetik alanı haiz, teğet dönme hızı 1600 km/sn değerlerine kadar çıkabilen pulsarları bırakırlar. Yıldız içindeki yoğunluk yüksek olup nükleer yoğunluk ( 1014 g/cm3 ) civarındadır. Süpernova patlamaları hakkında yapılagelen kuramsal ve gözlemsel çalışmalar iki temel soruyu ortaya çıkartmıştır: a. Yıldızın içi sol-el nötrinoların yayılmasına izin vermeyecek kadar yoğun olduğuna ve de şok dalgalarının oluşturduğu dışa doğru basınç yetersiz kaldığına göre süpernova patlamaları nasıl mümkün olabilmektedir? b. Patlamanın kalıtı olarak ortaya çıkan pulsarlar böylesine yüksek dönme hızlarına nasıl ulaşabilmektedir?Research Project Parçacık Hızlandırıcılarında Higgs İnce Ayarının İzlerinin Sürülmesi(2017) Demir, Durmuş AliBüyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda (LHC) Higgs bozonunun keşfiyle birlikte SM'in parçacık spektrumu tamanlanmış ve bütün etkileşme biçimleri deneysel olarak doğrulanmış oldu. SM şimdiye dek bütün deneysel sınırlamalarla mükemmel bir uyum göstermiştir. Bununla birlikte doğallık problemi ve de spektrumunda karanlık madde adayı bir parçacığın bulunmaması gibi temel bazı nedenler yüzünden SM'in eksik olduğu düşünülmektedir. Bunların yanında, Higgs bozonu bulunurken başka herhangi bir parçacığın bulunmaması durumu daha da karmaşık hale getirmektedir. Bunun nedeni, doğallık ve karanlık madde problemlerini çözmemize imkan veren süpersimetri, ek boyutlar ve kompositlik gibi yapıların artık doğa ile uyumlu olmadıklarının ortaya çıkmış olmasıdır. Hal böyle iken gerçekleştirilmesi zorunlu olan şey SM'in doğallık, karanlık madde ve diğer problemlerini yeni parçacıklar olmaksızın çözmektir. İşbu TÜBİTAK 1001 projesinde SM'in problemlerine getirilen ana yaklaşım şu sekildedir: Çekim kuvveti, ki kuantumlanamadığı için SM'e dahil edilememektedir, UV ölçeğe hassas kuantum katkılarının bir sonucu olarak ortaya çıkabilir. Bu indüklenme ayar bozonlarının UVölçek mertebesindeki kütlelerini ortadan kaldıracak şekilde (yani ayar simetrilerini restore edecek şekilde) ortaya çıkabilmektedir (Bkz. Bölüm 6). Bu simetri restorasyon etkisi (Bkz. Bölüm 5) getirilen yaklaşımın Sakharov?un indüklenmiş çekim kuvveti ile temel farkı oluşturmaktadır. SM'in anılan problemlerini bu doğallaştırma yöntemi ile çözmek diğer problemleri çalışmaya uygun bir yapı sunmaktadır. Gerek bu kütleçekimsel doğallaştırma gerekse ince ayara izin vererek SM'i stabilize etmek işbu proje çalışmasının özünü oluşturmaktadır. Projenin geri kalan yapılanması şu şekildedir: - Higgs bozon kütlesine gelen UV-ölçeğindeki katkıları bir Stueckelberg skaleri yoluyla sıfırlamak (en azından 1 halka düzeyinde). Bu çalışmada ince ayar vardır. Model doğal değildir ama minimaldir. Bu modeli hızlandırıcılarda yoklamak için uygun süreçler mevcuttur. (Bkz. Bölüm 2) - SM spektrumu içinde gizlenmiş bir spin-3/2 alanı (kendini yalnızca dolaylı olarak gösteren) yoluyla karanlık maddeyi modellemek ve bu alanın yol açtığı UV-ölçeğindeki katkıları Bölüm 6'daki gibi kütleçekimsel olarak stabilize etmek ve de kozmik Higgs enflasyonunu gerçellemek. Bu spin-3/2 alanı planlanmakta olan lepton çarpıştırıcılarında önemli sinyaller verebilmektedir. (Bkz. Bölüm 3) - SM içinde önem atfedilmemiş bazı kanallar (tipik olarak nötrino ve Higgs bozon içeren) LHC deneylerinde yoklanabilir. Bu kanallar gizlenmiş spin-3/2 alan nedeniyle ortaya çıkarlar ve bunları yoklamak için gereken şey yüksek-boyutlu operatörler düzeyinde ortaya çıkan foton etkileşmelerini göz önüne alarak foton yayılım süreçlerini incelemektir. Proje kapsamında yetiştirilememiştir ancak kozmik ortamda kalıt fotonlarla nötrinoların etkileşmeleri de bu türdendir. (Bkz. Bölüm 4). - Bölüm 6?daki gravitasyonel doğallaştırma çabası sırasında farkedilir ki mevcut mekanizmayı gerçellemenin en iyi yollarından biri afin uzayındaki çekim kuramını esas alarak genel rölativiteye inmektir. Bu gözleme ilişkin olarak gösterilebilir ki afin uzayında kozmik enflasyon doğal olarak ilerler ve de Jordan-Einstein ikilemi gibi genel rölativite durumunu anlamsız kılan problemler de ortadan kalkar (Bkz. Bölüm 7) LHC ve lepton çarpıştırıcılarına özgü çarpışma süreçlerini incelerken ağaç ve etkin modeller seviyelerindeki hesaplamalar için CalcHEP paketi, halka mertebesindeki hesaplarda FeynArts, FormCalc ve LoopTools paketleri kullanılmıştır. Bu projede SM'in doğallık ve karanlık madde problemleri incelenmiş ve önerilen yaklaşımların olası çarpıştırıcı sinyalleri ayrıntılı olarak incelenmiştir.Article Citation - WoS: 1Citation - Scopus: 1Type-3/2 Seesaw Mechanism(American Physical Society, 2021) Demir, Durmuş Ali; Karahan, Canan; Sargın, OzanThe type-I seesaw mechanism provides a natural explanation for tiny neutrino masses. The right-handed neutrino masses it requires are, however, too large to keep the Higgs boson mass at its measured value. We show that vector spinors, singlet leptons that are like right-handed neutrinos, generate tiny neutrino masses naturally through the exchange of spin-1/2 and spin-3/2 components. This one-step seesaw mechanism, which we call the type-3/2 seesaw, keeps the Higgs boson mass unchanged at one loop and gives cause therefore to no fine-tuning problem. If the on-shell vector spinor is a pure spin-3/2 particle, then it becomes a potential candidate for hidden dark matter which gets diluted due only to the expansion of the Universe. The type-3/2 seesaw provides a natural framework for the neutrino, Higgs boson, and dark matter sectors, with overall agreement with current experiments and observations.Article Citation - WoS: 28Search for a Heavy Bottom-Like Quark in Pp Collisions at Root S=7 Tev(Elsevier Ltd., 2011) Demir, Durmuş Ali; Karapınar, GülerA search for pair-produced bottom-like quarks in pp collisions at root s = 7 TeV is conducted with the CMS experiment at the LHC. The decay b' -> tW is considered in this search. The b'(b) over bar' tW-(t) over barW(+) process can be identified by the distinctive signature of trileptons and same-sign dileptons. With a data sample corresponding to an integrated luminosity of 34 pb(-1), no excess above the standard model background predictions is observed and a b' quark with a mass between 255 and 361 GeV/c(2) is excluded at the 95% confidence level. (C) 2011 CERN. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.Article Citation - WoS: 21Measurement of the Ratio of the 3-Jet To 2-Jet Cross Sections in Pp Collisions at Root S=7 Tev(Elsevier Ltd., 2011) Demir, Durmuş Ali; Karapınar, GülerA measurement of the ratio of the inclusive 3-jet to 2-jet cross sections as a function of the total jet transverse momentum. HT, in the range 0.2 < H-T < 2.5 TeV is presented. The data have been collected at a proton-proton centre-of-mass energy of 7 TeV with the CMS detector at the LHC, and correspond to an integrated luminosity of 36 pb(-1). Comparisons are made between the data and the predictions of different QCD-based Monte Carlo models for multijet production. All models considered in this study are consistent with the data for H-T > 0.5 TeV. This measurement extends to an H-T range that has not been explored before. (C) 2011 CERN. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.Article Citation - WoS: 33Search for Physics Beyond the Standard Model Using Multilepton Signatures in Pp Collisions at Root S=7 Tev(Elsevier Ltd., 2011) Demir, Durmuş Ali; Karapınar, GülerA search for physics beyond the standard model in events with at least three leptons and any number of jets is presented. The data sample corresponds to 35 pb(-1) of integrated luminosity in pp collisions at root s = 7 TeV collected by the CMS experiment at the LHC. A number of exclusive multileptonic channels are investigated and standard model backgrounds are suppressed by requiring sufficient missing transverse energy, invariant mass inconsistent with that of the Z boson, or high jet activity. Control samples in data are used to ascertain the robustness of background evaluation techniques and to minimise the reliance on simulation. The observations are consistent with background expectations. These results constrain previously unexplored regions of supersymmetric parameter space. (C) 2011 CERN. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.Article Citation - WoS: 63Citation - Scopus: 73Angular Analysis and Branching Fraction Measurement of the Decay B-0 -> K*(0)mu(+)mu(-)(Elsevier, 2013) Demir, Durmuş Ali; Karapınar, GülerThe angular distributions and the differential branching fraction of the decay B-0 -> K*(892)(0)mu(+)mu(-) are studied using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 5.2 fb(-1) collected with the CMS detector at the LHC in pp collisions at root s = 7 TeV. From more than 400 signal decays, the forward-backward asymmetry of the muons, the K*(892)(0) longitudinal polarization fraction, and the differential branching fraction are determined as a function of the square of the dimuon invariant mass. The measurements are in good agreement with standard model predictions. (C) 2013 CERN. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.Article Citation - WoS: 16Citation - Scopus: 16Riemann-Eddington Theory: Incorporating Matter, Degravitating the Cosmological Constant(American Physical Society, 2014) Demir, Durmuş AliHere we show that Eddington's pure affine gravity, when extended with Riemann curvature, leads to gravitational field equations that incorporate matter. This Riemanned Eddington gravity outfits a setup in which matter gravitates normally with Newton's constant but vacuum gravitates differently with an independent gravitational constant. This novel setup enables degravitation of the vacuum to observed level not by any fine-tuning but by a large hierarchy between its gravitational constant and its energy density. Remarkably, degravitation of the cosmological constant is local, causal and natural yet only empirical because the requisite degravitation condition is not predicted by the theory.Article Citation - WoS: 100Citation - Scopus: 81Search for Physics Beyond the Standard Model in Final States With a Lepton and Missing Transverse Energy in Proton-Proton Collisions at Root S = 8 Tev(American Physical Society, 2015) Demir, Durmuş Ali; Karapınar, GülerA search for new physics in proton-proton collisions having final states with an electron or muon and missing transverse energy is presented. The analysis uses data collected in 2012 with the CMS detector, at an LHC center-of-mass energy of 8 TeV, and corresponding to an integrated luminosity of 19.7 fb(-1). No significant deviation of the transverse mass distribution of the charged lepton-neutrino system from the standard model prediction is found. Mass exclusion limits of up to 3.28 TeVat 95% confidence level for a W0-boson with the same couplings as that of the standard model W-boson are determined. Results are also derived in the framework of split universal extra dimensions, and exclusion limits on Kaluza-Klein Wd(KK)((2)) states are found. The final state with large missing transverse energy also enables a search for dark matter production with a recoiling W-boson, with limits set on the mass and the production cross section of potential candidates. Finally, limits are established for a model including interference between a left-handed W'-boson and the standard model W-boson and for a compositeness model.