Katalog

Fizik Evrendeki herşey için tek bir kuram arayışı izikçi Stephen Havvking "Zamanın Kısa Tarihi" adlı çok satan kitabını yazmaya koyulduğunda, kitabın tek bir denklem içermesinin bile satışları yarı yarıya düşüreceği yönünde uyarılmıştı. Bunun yaratacağı parasal etkiye karşın, Havvking kitabında E=mc2 denklemine yer vererek Albert Einstein'ın dillere destan formülünün altını çizmekten yine de kendini alamadı. F Einstein'ın E=mc2 denklemini oluşturmasının üzerinden 100 yıl geçmesine karşın, evrenin doğası günümüzde de gizini sürdürüyor. gökadaları giderek daha büyük bir hızla birbirlerinden uzaklaşürdığı yönündeydi. Söz konusu ivmenin henüz bilinmeyen nedenine karanlık enerji adı verildi. Karanlık enerji evrendeki madde ve enerjinin %73'ünü oluşturuyor. Kavli Parçacık Astrofizik ve Evrenbilim Enstitüsü başkanı Steven Kahn,"Karanlık enerji fiziğin özünü oluşturuyor," diyor. Bunun nedeni gerek görecelik gerekse kuvantum fiziğinin karanlık enerjiye benzer bir şeye dikkat çekmesinden kaynaklanıyor. Einstein'ın genel görecelik kuramına göre, kendine özgü bir enerjiye sahip olması durumunda, uzayın yerçekimini etkisiz kılan ve evrenbilimciler tarafından gözlenen ivmeye bir açıklama getirebilecek itici bir güç üretmesi gerekiyor. zaman içinde nasıl bir değişimden geçtiğinin ölçülmesi hedefleniyor. Bu değerin bilinmesi karanlık enerjinin gerçekten de değişmez bir tür enerji mi, yoksa tüm doğayı etkileyip göksel cisimleri oluşturduğuna inanılan bir alan mı olduğu konusuna ışık tutacak. ağır bir eşi olduğu öne sürülüyor. WIMP avı dünya çapında sürdürülmekle birlikte, CDMSII adıyla bilinen ve Minnesota'nın 700 metre altındaki Soudan madeninde sürdürülen dehey başı çekiyor. Şimdiden süper bakışıklılık kuramının farklı değişkelerinin geçersiz kılındığı deneyin bugüne dek bir başarı sağlayamadığı belirtiliyor. 100 yıl önce yayımlanan bu denklem zamanla 20. yüzyılın başlannda fizik dünyasında yaşanan çalkantıların simgesi oldu. Kuvantum fıziğinin yanı sıra Einstein'ın görecelik kuramları zamanuzay ve etkitepki konusundaki görüşlerimizi değiştirerek, büyük patlamadan kara deliklere dek, hemen hemen her şey için bir kuramın geliştirilmesine neden oldu. Görecelik ve kuvantum mekaniği yıllar boyunca çağdaş fiziğin temelini oluşturdu. MİKRODALGA FON Süper bakışıklılık evrendeki her şeyin minik iplerden oluştuğunu savunan ip kuramının da belkemiğini oluşturuyor. Süper bakışıklılık kuramının herhangi bir biçiminin kanıtlanması her şeyi içeren tek bir kurama en çok yaklaşan ip kuramcıları için önemli bir adım sayılıyor. Böylesi bir kuramla ilgili başka ipuçları büyük patlamadan hemen sonra neler olduğu yönünde bir araştırmadan da elde edilebilir. Büyük patlamadan sonraki yaklaşık 1032 ile 1014 saniye içinde evren öylesine sıcaktı ki, parçacıklar insan yapımı herhangi bir parçacık hızlandırıcısının ulaşabileceğinden çok daha yüksek düzeylerde enerjilerle düzenli olarak birbirleriyle çarpışmaktaydı. Öyle olunca, o dönemden arta kalan kalıntılar da bilinen fiziğin çok ötesinde bir alana ışık tutabilir. Bu zaman diliminden biraz sonrasına ait bir kalıntı ise evrenin yaklaşık 270,000 yıllık olduğu dönemden kalan bir ışınım denizi olan kozmik mikrodalga fon. Evrenbilimcilerin büyük bir çoğunluğu söz konusu fonun genişleme sırasında olup bitenlerle ilgili izler de içerdiğine inanıyorlar. Genişlemenin şiddetli çekim dalgaları oluşturduğuna, bu dalgaların da uzayın biçimini bozup kozmik mikrodalga fonda helezoni bir kutuplaşmaya yol açtığına inanılıyor. ZAYIF ETKÎLEŞİMLİ PARÇACIK Karanlık maddeyi bir başka yönden izlemeye çalışacak olan büyük sinoptik araştırma teleskobunun (LSST) da JDEM projesine destek vermesi bekleniyor. Bu sıradışı teleskobun içine yerleştirilen dev ayna sayesinde tüm gökyüzünün derinden inceleneceği belirtiliyor. Kimi evrenbilimciler karanlık enerjiyi araştırırlarken, kimileri de evrenin ikinci temel malzemesi olan karanlık maddenin içyü İKİ GİZEMLİ ELEMAN Şimdilerde ise bu temel giderek yok oluyor. Birkaç onyıl önce karanlık maddenin, birkaç yıl önce de karanlık enerjinin bulunmasıyla birlikte fizik dünyasında bir karmaşa baş gösterdi. Evrenin yaklaşık %96'sı bu iki gizemli elemandan oluşuyor ve günümüzün en önde gelen fizik kuramları bile buna bir açıklama getiremiyor. Söz konusu kuramlar evrenbilimcilere göre henüz saniyenin bir parçasıyken bile evrenin şişmesine yol açan o güçlü etkiyi açıklamada da yetersiz kalıyor. Hiç bilinmeyen yepyeni parçacıkların bulunması amacıyla 2007 yılında protonları parçalamaya hazırlanan Büyiik Hadron Çarpışması türünden en babayiğit "yüce fizik" deneyleri bile bu evrenbilimsel ikilemlere ışık tutmaktan aciz olabilir. Öyle olunca, araştırmacıların birçoğu da fizikle ilgili en derinlikli sorulara yanıt getirmek ve hatta E=mc2 denkleminin yerine geçebilecek farklı bir denklem bulmak amacıyla yepyeni evrenbilimsel deneylere başvuruyor. Bu da, evrenbilimin çağdışı kaldığının kesin bir göstergesi sayılıyor. KUVANTUM BOŞLUĞU Kuvantum kuramında bu enerjinin kaynağına bile dikkat çekiliyor ve bunun kuvantum boşluğu adıyla bilinen, her yere yayılan bir alan olduğu belirtiliyor. Ansızın ortaya çıkıp yok olan kısa ömürlü parçacıklardan oluşan bu alan uzaya bir miktar enerji bağışlamış olabilir. Ancak fizik uzmanları bu enerjinin değerini parçacık fiziğiyle ilgili standart örnekten yola çıkarak hesapladıklarında yanıt yüz katı aşkın büyüklük dizilerinde geçerli olduğunu gördüler. Bu da tüm maddeleri anında paramparça etmeye yetecek itici bir güç oluşturuyor. Boşluk enerjisinin sıfır olduğu spekülatif parçacık kuramları olmakla birlikte, bu da pek işe yaramıyor. Gözlenen ivmenin yaratılabilmesi için karanlık enerjinin metreküpte yaklaşık bir nanojule eşit yoğunlukta olması gerekiyor. Bu sorunun daha iyi kavranabilmesi amacıyla NASA ile A.B.D Enerji Bakanlığı ortaklaşa olarak Karanlık Enerji Projesi'ne (JDEM) destek veriyorlar. Projede öncelikle binlerce Ia tipi süpernovanın saptanması ve bunlar aracılığıyla evrendeki genişlemenin UMUTLAR YENİ TELESKOPTA 2007 yılında Planck adı verilen Avrupa kökenli bir uydunun bu kutuplaşmayı aramaya başlayacağı, yerden kumandalı daha basit aygıtların da bunu izleyen birkaç yıl boyunca girişime katılmaları bekleniyor. Kutuplaşmayla ilgili ölçümler şişmeye yol açan alanın enerjisiyle ilgili bulgular sunabilir ve tüm güçleri birleştiren bir kuramın oluşturiılması açısından paha biçilmez bir ipucu sağlayabilir. Planck, CDMSII, JDEM ve LSST'nin dışında çok sayıda başka projenin de şimdiden yaşama geçirildiği, ya da tasarı aşamasında olduğu belirtiliyor. Söz gelimi, uluslararası destek gören Gamma Işını Geniş Alan Uzay Teleskobu (GLAST) karanlık madde parçacıklarının çarpışması ya da yok olması durumunda salınan ve belli düzeyde enerji içeren bir gamma ışını öbeğini saptayabilir. 2006 yılında devreye girmesi beklenen teleskop Einstein'ın ışık hızının ve tüm öteki elektromanyetik ışınımın sabit olduğu yönündeki savının doğru olup olmadığını da KARANLIK ENERJİ Bu deneylerin en çarpıcı olanlarında karanlık enerji ve karanlık maddenin incelenmesini, evrenin ilk anlarının aydmlığa kavuşturulmasını hedefleyen son derece incelikli uzay teleskoplarına yer veriliyor. Şansımızın yaver gitmesi durumunda, bu aygıtların bizleri doğanın tüm güçlerini biraraya toplayan, Einstein'ın da uğruna 30 yılını verdiği, son bir kurama biraz daha yaklaştırması bekleniyor. Fizik dünyasında son kriz 1998 yılında karanlık enerjinin bulunması üzerine patlak verdi. Uzaybilimcilerden oluşan iki bağımsız ekip la tipi süpernovalar olarak bilinen uzak yıldızlardaki patlamaların sanıldığından daha sönük olduğunu ortaya koydu. Ekiplerin bu gözlemle ilgili tek açıklamaları evrendeki genişlemenin ivme kazandığı ve zünü kavramaya çalışıyorlar. 6O'lı yıllarda uzaybilimciler gökadaların çok hızlı döndüklerini, bu yüzden de birbirlerinden uzakta olmaları gerektiğini ortaya koydular. Bu konuda en yaygın görüş gözle görülmeyen bir maddeden kaynaklanan, görülebilen yıldız ve gazların yaklaşık 10 katına eşit bir çekim gücünün gökadaları koruduğu yönünde. Söz konusu karanlık maddenin en önde gelen adayları kısaca WIMP adıyla bilinen zayıf etkileşimli parçacıklar. Bu parçacıklara dikkat çeken süper bakışımlılık kuramının da aralarında yer aldığı birkaç düşünsel kuramda bilinen her parçacığın daha ^ Yazının devamı 22. sayfada 979/17 24 Aralık 2005