Katalog

Atomun içinde bulacaklarımız üzerine Baştarafı 12,13 ve 14.’ den devam Karanlık enerji evrenin toplam enerjisine katılır ve maddenin sebep olduğu eğriliği giderir. (Einstein bize maddenin uzayı eğrilttiğini söyledi ama enerji ve madde dengelenmişse eğrilik olmaz; evren de düz olur.) Ama kimi enerji türleri gibi karanlık enerjiye de ilişkili bir parçacık –bir “karanlık enerji parçacığı”– olması mümkündür. LHC parçacık bulmak için tasarlandığından bir karanlık enerji parçacığını da bulması (eğer varsa) düşünülebilir. Gökadalar ve içlerindeki yıldızların hareketleriyle ilgili çözülmemiş bir sır daha var. Astronomlar gökada ve yıldızların kütleçekimi yasasına göre nasıl devineceklerini hesapladıklarında denklemlerin yanlış sonuç verdiğini buluyorlar. Gözlemler gökada ve yıldızların, sanki gökadalarda yıldızların sayımından bulunacak maddeden (deneyimlerden yıldız kütlelerini kestirip toplayarak) çok fazlası varmış gibi davrandıklarını göstermekte. Gökadalarda yıldızların kararlı devinişini anlamak için gözlenenin on katından fazla madde olduğu varsayılmalıdır. Bu aykırılığa ne yol açabilir ki? Vargı şöyle: gökadalar kütleçekimi kuvveti uygulayan madde bulutlarıyla kuşatılmıştır ışıldamadığı için bunlara karanlık madde diyoruz. beklentilerin tümünü adlandırmaya yaklaşamaz bile. Makine şimdi işini yapmaya ancak başlamaktaysa da LHC “teleskobunun” keskinliği yıllarca belirginleşemeyecek ve sihiri gerçek olarak 2020’de açılacaktır. Sormayı bilebildiğimiz soruların yanıtlarını mutlaka alacağız. Eğer tarih bir kılavuzsa sormayı hayal bile edemediğimiz soruların da yanıtlarını bulacağız; tıpkı Galileo’nun teleskobuyla yaptığımız gibi. LEON LEDERMAN parçacık fiziğindeki çalışmalarından dolayı 1988’de Nobel ödülü aldı. Halen ABD’de yetenekli çocukların okutulduğu Illinois Matematik ve Fen Lisesi’nde yerleşik bilim kişisi olarak görev yapmaktadır. Bu yazısı Newsweek dergisinde 15 Eylül 2008 tarihli sayısında yayınlandı. Çevirenin Notları 9 Eylül 2008 gecesi NTV ve CNNTürk televizyonlarında yayınlanan programlar çok aydınlatıcı olmuştu. LHC’ye çok benzer ve belki daha büyük bir aygıt yıllar önce Teksas’ta yapılmaya başlandı, ancak ABD parlamentosu ödenekleri kestiği için akim kaldı. Bunun öyküsü Nobel ödüllü Steven Weinberg’in Dreams of a Final Theory (Türkçesi, “Bir Ötesi Olmayan Kuram” Düşleri, Evrim Yayınları) adlı kitapta anlatılmakta. 1) Large Hadron Collider. 2) Bu tabii ki çok küçük parçacıklar için böyle nitelenmekte, yoksa bu enerjiler bir sivrisineğin enerjisi mertebesindedir. ÇN 3) Detektörler. 4) Buna “büyük güm/gümbürtü/bangırtı” demek daha doğru olurdu. 5) Gluonlar. 6) “Yerçekimi” bunun özel biçimidir. 7) Yazar burada çok hızlı gitmiş. Aslında, yeğin kuvvet kuarkları bağlayarak protonları (ve nötronları) oluşturup bir araya getirip + elektrik yüklü çekirdekleri yapar, bunlar da – elektrik yüklü elektronları (en hafif leptonlar) bağlar. Bu, izleyen cümlede örtülü olarak verilmiş. 8) Günlük konuşmalarda ve kimi bilimsel yazılarda ne yazık ki “kuvvet” yerine “güç” denmekte, bu bağlamda da “yeğin kuvvet” kimi zaman “kuvvetli güç vb.” olmaktadır. 7 Eylül 2008 tarihli RADİKAL’de İsmet Berkan’ın aydınlatıcı yazısı ile CNNTürk’ün 9 ve 12 Eylül geceleri yayınladığı güzel belgesel bu kusurla zedelenmişlerdi. “Türkçeleştirme yobazlığından” doğduğunu sandığım bu olgu CBT702’de irdelenmişti. 9) İngilizcesi “prediction” Bkz. CBT709. 10) Kimi meslektaşların dediği gibi “ara bozon” değil “aracı bozon”. 11) “Gravity” ya da “gravitation” terimlerinden. Bu kelime kökeninde “ağır oluş” anlamını taşır. 12) Yazarın 15 yıl kadar önce yayımlanan “The God ParticleTürkçesi “Tanrı Parçacığı, Evrim Yayınları” kitabının adı bir meslektaşımın aktardığı rivayete göre Lederman olaydan sıkılarak “... that God damned particle.../Tanrının belası parçacık” deyişinden giderek yayıncının promosyon amacıyla kotardığı bir ad. Bu deyişi İsmet Berkan yukarıda değindiğim köşe yazısının başlığına da almış. 13) “Tarla”nın İngilizcesi olan “field” bizim fizikte “alan” dediğimiz kavramı da adlandırır. 14) Ağırlığın artması sabit bir yerçekimi alanında kütlenin artması demektir. 15) Bu deyiş 1970’lerden itibaren bulunanlar için geçerlidir. KARANLIK MADDEYİ OLUŞTURAN NEDİR? Türlü türlü aday düşünüldü. Işık salmayan küçük ölü yıldızlar olabilir mi? Kara delikler? Koca koca gezegenler? Bugün karanlık maddenin kökeni bilinmiyor. Gene de karanlık madde olmasaydı gökadalar olamaz bizler de var olamazdık. Üstünsimetri kuramı –eğer doğruysa– büyük sayılarda parçacıkların olacağını söylüyor: değindiğimiz, kuarkların, leptonların ve bozonların ikizleri karanlık madde için kimi mükemmel adaylar. Bütün karşıtmaddeye ne oldu? 1930’larda kuramcılar her yüklü parçacığın bir karşıtmadde ikizi olduğunu –elektronun pozitronu, protonun karşıtprotonu vb. – söylediler. Ancak, gökadalarımızda olan ve harkülade aygıtlarımızın eriştiği kadarıyla tüm gördüklerimiz maddedir. [Karşıtmaddenin] yokluğu minik bir simetrisizlikten bilinir: Evren yaratıldığında karşıtmaddeden azıcık fazla madde yapıldı. Madde ve karşıtmadde çarpıştığında birbirlerini yok ederek fotonlar –ışık parçacıkları– oluştururlar. Böylece karşıtmadde madde tarafından “tüketilir” ve arta kalan sırf madde ve ışık olur. Simetrisizliğin doğası pek iyi anlaşılmıyor ama LHC bunu anlamamıza yardımcı olabilir. CERN ve Türkiye ilişkileri Türkiye CERN’nin kuruluşunun ilk yıllarından beri gözlemci ülke statüsünde. UNESCO, Avrupa Komisyonu gibi kuruluşlar, Hindistan, İsrail, Japonya, Rusya ve ABD gibi bazı ülkeler de Türkiye ile aynı statüde. Gözlemci ülke olarak 60’lı yılların sonundan itibaren üniversitelerimizden bilim insanları CERN deneylerine katıldı. Gözlemci ülke aidatı ödemememize karşın, katıldığımız deneylere parasal katkılarımız oldu. Ayrıca deneylerde çalışan öğrenci ve öğretim üyeleri de desteklendi. Yıllar içinde deneysel çalışmalara katılmış ve yüksek parçacık fiziği konusunda yurtdışında eğitim almış araştırmacılarımız bu çalışmalara davet edildi. İlişkilerin başlaması 60’lı yılların ikinci yarısına rastlar. ODTÜ’nün CERN’de ilk katıldığı deney Lambda parçacığının manyetik moment ölçümleriydi (19661971). WA17 numaralı deneye katılan ODTÜ’lü fizikçiler, nötrino etkileşimlerinden oluşan kısa ömürlü yeni parçacıkların araştırılmasına katkıda bulundu. 80’li yılların sonuna doğru yeni katılım isteklerinin güdeme gelmesi üzerine, ODTÜ ve Çukurova üniversitelerinden doktora öğrencileri, CERN’deki SPS hızlandırıcısında proton demetlerinin karşılıklı çarpıştırılıp jet yapılarının incelendiği UA8 numaralı deneye katıldı. Ben de bu ODTÜ ekibinin içinde yer alarak doktora çalışmamı CERN’de tamamladım. 1991 yılından önceki diğer katkılarımız, WA79 numaralı nötrino elektron saçılmalarının incelendiği CHARMII deneyinin son aşaması ve daha sonraki WA95 numaralı nötrino salınımlarının incelendiği CHORUS deneyidir. Bu son iki deneye ODTÜ’nün yanında Boğaziçi ve Çukurova Üniversiteleri de katıldı. Bu çalışmalara DPT ve TÜBİTAK destek sağladı. Aynı yıllarda Boğaziçi grubu NA47 SMC deneyine katıldı. Bu deneyler sona ermiş durumda. 90’lı yılların ikinci yarısından itibaren Türk grupları LHC deneylerinde yer aldı. ODTÜ ve Çukurova üniversite grupları CMS deneyinde, Boğaziçi ve Ankara üniversiteleri de ATLAS deneyinde çalıştı. 2000’li yılların başında Boğaziçi grubu CERN CAST deneyine katıldı. Son yıllarda Türk bilim insanları ayrıca LHC’deki diğer deneylerden biri olan ALICE’de ve hızlandırıcı projelerinden biri olan CERNCLIC projesinde yer alıyor. Son yıllarda katılımın ve desteklerin artmasına paralel, yeni bir aşamaya geldik. Bu arada CERN çalışmalarının resmi koordinatörü ve finans sağlayıcısı olarak TAEK’in katkıları dikkat çekicidir. Şu anda CERN’de 5060 Türk öğrenci ve öğretim üyesinin katılımı var. Önümüzdeki yıllarda nitelikli öğrenci sayısının artması ve parçacık fiziği ile ilgili ARGE altyapımızın gelişmesi ile katkılarımızın daha üst bir düzeye çıkacağını düşünüyoruz. Çalışmaların koordinasyonu, planlanması ve desteklerin sürmesi sonucu CERN üyeliğinin gündeme geleceğini umuyoruz. Kaldı ki her gün bu hedefe bir adım daha yaklaşıyoruz. BU DÖRT BOYUTTAN (ÜÇ UZAY VE BİR ZAMAN) FAZLASI VAR MI? LHC’yi kullanmanın daha heyecan verici beklentilerinden birisi, bildiğimiz en, boy, yükseklik dışında fazladan uzay boyutlarını bulabilmesidir. Fazladan boyutlar sicim kuramının özellikleridir. Bu kuram fen bilimlerinin en heyecan verici speküllemelerinden birisi olup kütleçekimiyle diğer kuvvetlerin birleştirilebilmesini bulmaya bir yaklaşımdır. Bunun önerdiğine göre âlem titreşen minicik sicimlerden oluşmuştu. Bu titreşimler sözlerini ettiğimiz parçacıklardır. (Bunu anlamıyorsanız hiç dert etmeyin, pek az insan kafalarına sicim kuramını sarabiliyor.) Fazladan boyutların varlığı, sicim kuramının en müthiş savlarından biridir. Bu boyutların çoğu öylesine sıkıca sarılıp sarmalanmıştır ki gözlenemezler. Kuramın kimi tarzlarında kütleçekimi enerjisi üç boyutlu sistemimizden bu saklı boyutlara sızarak kütleçekimi kuvvetinin zayıflığı için bir mekanizma sağlar. LHC’yi kullanarak, böylesi fazladan boyutları enerjinin giderek yok olduğu görünen tepkimelerin incelenmesiyle keşfedebiliriz (enerji, göremediğimiz boyutlar boyunca gidiyor). Böylesi bir keşif sicim kuramcılarını çok yüreklendirecektir. (Eh işte, her keşif de çıkar sağlamaz ya.) Bu kısa özet, evrenin bulmacasını çözerken LHC’den TÜRKİYE’DE PARÇACIK FİZİĞİ MuğlaAkyaka’da 1018 Eylül tarihlerinde ODTÜ ve Muğla üniversitelerinin işbirliği ve TAEK, TÜBİTAK ve TVF’nin desteği ile “International Summer School and Conference on High Energy Physics” (Uluslararası Yüksek Enerji Fiziği Yaz Okulu ve Konferansı) etkinliğinin dördüncüsü gerçekleştirildi. Etkinliğin LHC’nin açılışı ile aynı döneme rastlaması, katılımcıların güncel olayları sıcağı sıcağına izlemelerini sağladı. CERN’deki çalışmalara katılan fizikçilerin de ders verdiği bu etkinliğe, parçacık fiziği konusunda master ve doktora yapan öğrenciler katıldı. Prof. Dr.Mehmet Zeyrek CBT 1122 / 22 19 Eylül 2008