Orada aslında neler oluyor?

Bildiğiniz gibi yakın zamanda Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi, ya da kısa adıyla CERN çok önemli bir deney gerçekleştirdi. Televizyonlardan nefesimizi tutarak izlediğimiz bu deney itiraf etmek gerekirse pek çok kişi için biraz hayal kırıklığı oldu. Hatta eğer sonunda saygın bilim adamlarının şampanya patlatarak, çocuklar gibi neşeli bir kutlama gerçekleştirdiklerini görmesek hiçbir şey olmadığına bile inanabilirdik.

Bilim adamları sevinince biz de sevindik ama açıkçası pek çok kişi neler olup bittiğini anlamadı. Ortalıkta dolaşık duran Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), protonlar, parçacık fiziği, 7 TeV, kara delik, dünyanı sonu gibi sözcükler dikkatimizi çekse de biz, sıradan insanlara pek bir şey ifade etmedi.

Bunun tek sebebi ise kimsenin olan biteni herkesin anlayabileceği bir şekilde ifade etmiyor olması. Eğer aranızda kuantum fiziği konusunda yetkin okurlarımız varsa bu yazının gerisi onlara sıkıcı gelebilir, çünkü yüzyılın deneyinin iç yüzünü "sokaktaki adam"ın anlayabileceği şekilde açıklamaya çalışacağız...


Büyük Patlama ve evrenin soğuması

Her şeye en baştan başlayalım. CERN'deki deneyin tam olarak ne olduğunu anlayabilmek için öncelikle parçacık fiziğinin ne olduğunu bilmek gerekiyor. En basit tanımıyla bu fizikçilerin ufacık parçaları birbiri ile çarpıştırıp, sonuçlarını gözlemleri üzerine kurulu bir fizik disiplini.

Bildiğiniz gibi bilim adamları, yaklaşık 13,7 milyar yıl önce gerçekleşen Büyük Patlama (Bing Bang) adını verdikleri bir olayın evrenin oluşmasına neden olduğunu düşünüyorlar. İlk oluştuğu anda evren, patlamanın neden olduğu ısıdan dolayı inanılmaz bir sıcaklığa sahipti ve geçen yıllar boyunca soğudu. Aslında soğumaya da devam ediyor.

Evrenin soğuması fizikçilere göre her şeyi daha karmaşık hale getiriyor çünkü bu değişimler bildiğimiz fizik yasalarının da değişmesi anlamına geliyor. Suyun 0 derece donması bugünkü fizik şartları açısından bir gerçek. Ama fizikçilere göre tüm evreni etkileyen değişimler bugünkü hale gelmeden önce bugün mutlak doğru olarak kabul ettiğimiz bazı fizik kuralları belki de çok daha farklı işliyordu.

Bu sadece suyun donma derecesini değil, parçacıkların evrimini de ilgilendiriyor. Bugün tanımlanan parçacıklar, belki de bir zamanlar bambaşka özelliklere sahipti ve bu değişimler parçacıkları da değiştirdi.


Karanlık madde var mı?

Bilim adamlarının parçacıkları birbirleri ile çarpıştırmak için yerin 100 metre altında, 27 kilometre uzunluğunda bir tünel açmak için yıllarını ve milyon dolarları harcamalarının arkasında yatan şey en basit tanımıyla bu. Fizikçiler, kontrollü bir ortamda minik bir patlama yaratıp, 13,7 milyar yıl öncesindeki olayın mikroskobik bir benzerini oluşturup, tekrar gerçekleşmesini sağlamaya çalışıyorlar. Böylece o anı gözlemleyip, neler olmuş olabileceğini görmeyi planlıyorlar.

Bu yüzden LHC'de protonları büyük bir hızla dönmesini sağlayıp, sonra da birbirleri ile çarpıştırmak istiyorlar. Bu çarpışma ne kadar büyük olursa evrenin yaratılış sırları ile ilgili daha fazla bilgi elde edilebilir.

Elde edilmesi hedeflenen bilgilerin büyük kısmı ise bilim adamlarının adlandırdıkları ama şimdiye kadar henüz görmeyi başaramadıkları şeylerle ilgili. Örneğin karanlık madde. İlk olarak 1933 yılında var olduğu iddia edilen bu gizemli madde yıllarca göz ardı edildi ama bugün artık pek çok bilim adamı var olduğuna inanıyor. Astrofizikçilerin iddiasına göre karanlık madde en kaba tanımıyla yer çekimini oluşturuyor ve tüm evreni bir arada tutuyor.


Tam 3,5 TeV'lik enerji!

Ama karanlık maddeyi gözlemlemek için tek şans CERN'deki deney, o da şanslıysak... Tabi karanlık madde ile ilgili ufak bir detay da, aslında görünmez olması. Bilim adamları gözleri ile görmek yerine etkilerini ölçebilmeyi umuyorlar.

Gerçekleşen deneyde hepimizi heyecanlandıran diğer bir konu da parçacıkların tam 7 TeV gücüyle çarpıştırılması oldu. 7 TeV... Yani tam proton başına tam 7 trilyon elektron volt. Çok büyük bir güç değil mi?

Aslında değil... Ama söz konusu olan mikroskobik bir atom parçası olunca 7 TeV işte o zaman gerçekten büyük bir güç anlamına geliyor. 3,5 TeV enerjiye sahip iki protonun çarpıştırılmasından ortaya toplamda 7 TeV'lik enerji çıkıyor. Orantılı olarak karşılaştırdığımızda protona uygulanan bu 3,5 TeV'lik enerji, 100 kiloluk bir adama 350 tonluk enerji uygulanmasına eş değer...

Bu oranda bir enerjiyi bir insana uyguladığınızda sonucu kimse görmek istemeyecektir ama gözlemlenen bir atom parçacığı olduğunda, fizikçiler neden bu kadar heyecanlanıyorlar? Çünkü ortaya minik kara delikler çıkması hedefleniyor.


Dünyanın sonu gelir mi?

İşte CERN deneyinin en büyük tartışması. Kara delik kulağa pek hoş gelmeyen bir tanım. Üstelik bazı bilim adamları bu deneyin sonucunda oluşacak kara deliklerin Dünya'yı yutabileceğini ve insanlığın sonunu getirebileceğini söylüyorlar.

Fakat durum pek de öyle değil. Çünkü söz konusu deneyde trilyonlarca birim enerjiden bahsedilse bile, bu enerjinin ortaya çıkartacağı olası bir kara delik son derece küçük ve CERN'deki fizikçilere göre kısa süre içerisinde kendiliğinden yok olacak. Hatta yüksek enerjili kozmik ışınlar benzer çarpışmalara Dünya'da veya evrenin başka bir noktasında zaten defalarca neden oldular.

Şimdiye kadar bu çapta bir çarpışmanın ortaya çıkartacağı kara deliğin benzerleri henüz Dünya'yı yutmadı. CERN de buna güveniyor. En erken 1 yıl sonra gerçekleşmesi beklenen ve 14 TeV'lik enerjiye ulaşılması hedeflenen yeni deneyde kullanılacak güç ortaya büyük ihtimalle bir kara delik çıkartmayacak. Çıkartsa bile bu insanlık için ciddi bir sorun oluşturacak çapta olmayacak.

Tüm bu bilgilerle CERN'deki deney konusunda sizi birazcık aydınlatabildi mi, yoksa kafanızı daha da mı karıştırdı bilemiyoruz ama özetle şunu söyleyebiliriz; orada önemli bir şeyler yapıyorlar :)


Daha fazlası için www.chip.com.tr sitesini ziyaret edebilirsiniz.