Katalog

“NÖTR NOLAR IŞIKTAN HIZLI MI?” TARTIŞMASINDA YEN GEL ŞMELER: Nötrinolar dördüncü boyut üzerinden, kestirmeden gitmiş olmasın? Nötrinoların ışıktan daha hızlı olduğunu gösteren OPERA deneyinden sonra bir kısım bilim insanı Einstein'ın Özel Görelilik Kuramı'nın artık geçerliliğini yitirdiğini iddia ederken, bir kısım fizikçi de bu gelişmenin fizikte bir paradigma kayması olduğunu ileri sürüyor. İkinci gruptakilere göre bu bulgular, üç boyutun dışındaki farklı boyutların varlığına ilişkin ilk ve önemli bir işaret olabilir. ötrinoların evrenin temel hız limitini aşmış olmasını, insanlar Einstein'ın yanılmış olmasına bağlıyor” diye konuşan Almanya'da Dortmund Teknik Üniversitesi'nden fizikçi Heinrich Päs, “Ancak bu doğru bir değerlendirme değil” diyor. Bu son keşif, bildiğimiz üç boyutun dışında, farklı bir boyut üzerine inşa edilmiş bir gerçekliğin ilk işareti olabilir. Geleceğin bilim tarihçileri içinde bulunduğumuz bugünleri Einstein fiziğinden çark ettiğimiz bir dönem olarak değil, uzayla ilgili görüşlerimizin üç boyuttan dörde, belki de daha fazlasına çıktığı bir dönem olarak değerlendirecekler. Farklı boyutlarla ilgili kuramlar geliştiren Tennessee, Nashvillle'deki Vanderbilt Üniversitesi'nden Thomas Weiler, “Bu fizikte bir devrimidir. Bu deney tam anlamıyla bir paradigma kaymasını işaret ediyor olabilir” diyor. “N ya'nın eğimini, ayın gelgit etkisini ve iki saatin farklı yüksekliklerde bulunması gibi faktörlerin dikkate alınıp alınmadığını sordular. Tartışmanın sonunda MIT'den Nobel ödüllü Samuel Ting, ekibi tebrik ederek şöyle konuştu: “Deney müthiş bir titizlikle kotarılmış. Sistematik hatalar çok dikkatli bir şekilde gözden geçirilmiş.” Fizikçilerin pek çoğu hâlâ deneyde bir hata olduğunu ve sonucun bu hata bağlamında yeniden değerlendirileceğine inanıyor. Şimdi bütün gözler Japonya'daki T2K ve Illinois, Fermilab'deki MINOS deneyine çevrilmiş durumda. Bu laboratuvarlarda da aynı sonuçların alınması durumunda Einstein'ın ünlü E=mc2 denkleminin geçerliliği yeniden gözden geçirilecek. Nötrino deneyiOpera CBT 1283/8 21 Ekim 2011 OPERA adı verilen deneyde, nötrino isimli atomaltı parçacıkların, sviçre'deki CERN ile talya'daki Gran Sasso'daki dedektör arasındaki 730 kilometrelik mesafeyi, ışık hızından 60 nanosaniye daha erken tamamlamış olması fizik camiasında büyük gürültü kopartmıştı. OPERA deneyinin ortaklarından Lyon'daki Nükleer Fizik Enstitüsü'nden Dario Autiero, nötrinoların fotonlara göre daha hızlı olmasını üç temel ölçüme dayandırıyor. Bunlar: 1) Laboratuvarlar arasındaki mesafe 2) Nötrinoların CERN'den yola çıkış zamanı 3) Gran Sasso'ya varış zamanı Ancak zaman ve mesafeyi, nano boyutta ölçmek o kadar da kolay olmadığı için sonuçlardan emin olmak amacıyla OPERA deneyinde görev alan bilim insanları, üç yıl süren deneyde, tüm hata olasılıklarını ortadan kaldırmaya odaklandılar. Bunları ortadan kaldırdıklarına ikna oldukları zaman Autiero 23 Eylül'de bir basın toplantısıyla sonuçları kamuoyuna duyurdu. Basın toplantısından sonra fizikçiler Autiero'yu soru yağmuruna tuttu. Örneğin OPERA ekibinin Dün SONUÇLAR B R HATADAN KAYNAKLANIYOR OLMASIN? Hawaii Üniversitesi'nden Sandip Pakvasa, kuşkucu fizikçilere şu soruyu soruyor: “Deney, ilerde test edilip, tekrarlandığı zaman nötrinoların fotonlardan daha hızlı olduğu ortaya çıkarsa E=mc2'nin üzerini çizecek miyiz?” Pakvasa'ya göre Einstein'ı dışlamak gerekmiyor. 2006 yılında Pakvasa, Päs ve Weiler ile bir araya gelip, yepyeni bir model geliştirdi. Bu modelde belirli parçacıklar kozmik hız sınırını aştığı halde özel görelilik geçerliliğini koruyordu. Burada işin sırrı, nötrinoları uzayın dördüncü boyutu üzerinden, başka bir deyişle kestirme yoldan göndererek, kat etmesi gereken mesafeyi kısaltmaktı. Bu durumda nötrinoların gideceği yere varmak için ışık hızını aşması gerekmiyordu. Bizim aşina olduğumuz parçacıklar ve kuvvetler böyle bir evrende bir "3zara"*, yani 3 uzay ve 1 zaman boyutuna sahip olan, dört boyutlu bir manifolda sabitlenmiş durumdadır. Normalde hiç farkına varmadığımız en önemli husus ise, bu 3zarın, "tamamı"** diye adlandırabileceğimiz, daha yüksek boyutlu bir uzayzaman içerisine gömülü olmasıdır. Özel Görelilik Kuramı'na bağlı olarak fizikçiler bugüne dek “3zar”ın bir kâğıt gibi düz olduğunu düşünüyorlardı. Kuantum dalgalanımları sayesinde 3zar'ın denizin yüzeyindeki dalgalar gibi birbiri üzerine yuvarlandığı varsayılıyor. Weiler'a göre nötrinoların 3zar'dan kopup ayrılması durumunda nötrinolar uçan balıklar gibi dalgalar arasında kestirmeden yol alabilir. 'YA OPERA SONUÇLARI DOĞRUYSA?' Bu süreçte görelilik kuramı artık doğru olmadığı gerekçesiyle bir kenara atılamaz; zira çok uzun süre fizikte işlerliğini sürdürdüğü için her zaman yerini koruyacak. En kötü ihtimalle Newton mekaniğinin cisimlerin çok büyüdüğü ya da çok küçüldüğü döneme kadar işlerliğini korumuş olması gibi, görelilik de evrenin büyük bir kısmı için geçerli olacak. Weiler bu konuda şöyle konuşuyor: “Einsten'ın fikirlerini 106 yıl baş tacı ettik. Bu da onun her zaman yerini koruyacağı anlamına geliyor; ya doğru yanıt için ya da düşükenerji kuramı için...” Scientific American ise OPERA sonuçlarını iki farklı şekilde yorumlayan fizikçilerin görüşlerine yer veriyor. Paris Diderot Üniversitesi'nden kuramsal fizikçi Dimitri Semikoz, nötrinoların, boş uzaya göre Yeryüzü'nde daha hızlı yol alabileceğine dikkat çekiyor. Kentucky Üniversitesi'nden kuramsal fizikçi Susan Gardner ise açıklamasını karanlık enerjiye ve karanlık maddeye dayandırıyor. Evrenin genişlemesinde itici güç olduğu düşünülen karanlık enerji ve evreni oluşturan maddenin %85'ini temsil eden karanlık madde henüz tam olarak açıklanabilmiş değil. Gardner, ışık fotonlarının, nötrinolara oranla karanlık evrenle daha kuvvetli bir etkileşim içine girmiş olabileceğini düşünüyor. Dolayısıyla Dünya üzerinde ölçülen ışık hızı, kara madde ve karanlık enerji nedeniyle kuramsal hızından daha düşük olabilir. Başka bir deyişle evrenin her yerinde bulunan karanlık enerji, fotonları yavaşlatıyor olabilir. Hawaii Üniversitesi'nden nötrino fizikçisi John Learned, kuramsal fiziğin şu an içinde bulunduğu durum ile ilgili şunları söylüyor: “Şu anda yapabileceğimiz tek şey MINOS ve OPERA deneylerini yürüten arkadaşlarımızı yüreklendirmek ve desteklemek. Yaklaşık iki yıl içinde sonuçlar biraz daha netlik kazanacak. Bilimin nasıl ilerlediği yolunda bu çok öğretici bir örnek; büyük bir buluş yavaş yavaş su yüzüne çıkıyor. Bu, ne gibi sonuçlar doğuracağını şimdiden kestiremeyeceğimiz muhteşem bir keşif de olabilir, yalın bir hata da. Sonuçlara ilişkin tahminde bulunmamak bence aptallıktır. Şimdilik bizden ayrılmayın.” Türkçesi: Reyhan Oksay (Prof. Dr. Ömür Akyüz ve Prof. Dr. Rahmi Güven'in destekleriyle) Kaynaklar: New Scientist, 1 Ekim 2011 http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=ftln e u t r i n o s n e w p h y s i c s implications&WT.mcid=SADD20111014 *Brane: 3zar: 3 uzay ve 1 zaman boyutuna sahip olan, dört boyutlu bir manifold Türkçesi: Prof. Dr. Rahmi Güven **Bulk: Tamamı: Türkçesi: Prof. Dr. Rahmi Güven K FARKLI AÇIKLAMA DAHA Weiler ileri araştırmalardan alınacak sonuçlarla ilgili şu öngörülerde bulunuyor. “Nihai olarak OPERA deneyinde hata olmadığı anlaşılırsa ve diğer insanlar deneyin sonuçlarını tekrarlayabilirse, bu sicim kuramının bir kanıtı olacak. Çünkü sicim kuramı ilave boyutları destekleyen bir kuramdır.” OPERA'dan çıkan sonuçları açıklamaya aday çok sayıda kuram sırada bekliyor. Weiler, bu kuramlara ilişkin çok sayıda makalenin yazılacağını düşünüyor. EINSTEIN YER N HER ZAMAN KORUYACAK