CERN’de aslında ne patladı

CERN’de aslında ne patladı?

İşte patlamayla ilgili gerçekler...

30 Mart 2010 Salı,

Yapılan tüm açıklamalara rağmen hala bütün dünyanın en çok merak ettiği konulardan biri İsviçre’deki CERN araştırma merkezinde yapılan Büyük Patlama deneyi.
Deney başlayana kadar hakkında pek çok fikir hatta komplo teorileri üretildi; CERN gizli deneylerin yapıldığı kapalı bir üs mü? Deneyden sonra dünya zarar görecek mi? Hatta patlama sonrası bir "Kara Delik" oluşup dünyayı yutacak mı?Maya takvimi bu deneye mi işaret ediyor?

İlk patlamalar Kasım ayında gerçekleştiğinde bu teoriler de havada kalmış ve söylentiler bir süreliğine durulmuştu. Zaman geçtikçe cadı kazanı tekrar kaynamaya başladı ve yeni senaryolar sahnede yerini almaya başladı. Şimdi ikinici patlama dönemi ile en azından sanıldığı gibi anında bir kıyamet yaşanmayacağını öğrenmiş bulunuyoruz yine de kafalardaki sorular devam ediyor.

CERN’de görevli Türk bilim adamı Kerem Cankoçak’la yaptığım görüşmelerimde bu konulardaki sorulara cevap bulmuş ve edindiğim bilgileri daha önce sizlerle paylaşmıştım. Bu bilgiler ışığında bugün gerçekleşen deneyi tekrar ele alıp CERN gerçeğine göz atalım.

CERN tam olarak nedir?

CERN’in açılımı Avrupa Nükleer Araştırma Konseyi. Adında “nükleer” kelimesi geçiyor ama nükleer araştırma ile ilgili bir şey yapılmıyor. Nükleer çekirdek demek, atomun çekirdeği anlamına geliyor. CERN yaklaşık 55 yıl önce kurulduğu için o yıllarda atomun çekirdeğine kadar inilebiliyordu. Şimdi modern anlamda CERN bir Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuarı, burada yapılan şey maddenin temel yapı taşlarını incelemek. Bilim adamı Kerem Cankoçak oradaki esas amaçlarını “bilimsel merak ve keşif” olarak özetlemişti. Temel sorulara cevap bulmak esas gaye; Nereden geldik? Nereye gidiyoruz? Maddenin kökeninde ne var? Nasıl oluştu?

CERN hangi ülkelere açık, bir üyelik sistemi mevcut mu?

CERN’e Avrupa ülkelerinin hemen hemen hepsi üye fakat üye olmak şart değil. Üye olmadan da deneylere katılınabiliyor bu uluslararası bir laboratuar. Örneğin Amerika, Rusya, Çin, Japonya buradaki deneylere katılıyor. Türkiye de katılıyor ama çok az bir katkıda bulunuyor. Türkiye de katılıyor ama çok az bir katkıda bulunuyor. Eğer üye olursak daha fazla katkıda bulunacağız.

CERN’deki bilgiler dışa kapalı mı? Gizlilik nasıl sağlanıyor?

Cern’de görevli bilim adamı Kreme Cankoçak’ın bana verdiği bilgilere göre dünyanın her tarafından gelen yaklaşık 10 bin kadar fizikçi bilim adamı bir arada çalışıyor. İşin hiç bir gizlisi saklısı yok her şey açık, bir teknoloji gizi yok.

CERN’de çalışan kaç Türk var?

Projede yer alan pek çok Türk bilim adamı var ama bu Türklerin bir kısmı, Amerika ve Avrupa devletleri adına çalışıyor. Örneğin Kerem Cankoçak Eylül ayı öncesine kadar Iowa üniversitesi adına çalışıyordu, Ekim itibariyle İTÜ İstanbul Teknik Üniversitesi adına çalışmaya devam etti.
Türkiye’nin ülke olarak katıldığı bazı deneyler var, o deneylere katılan Türk bilim adamları Türk üniversiteleri adına bulunuyor. Ama bunlar sürekli CERN’de değiller yani arada bir gidip geliyorlar. Sonuç olarak CERN’de belki 100′e yakın Türk bilim adamı var.

Büyük Patlama deneyi aslında tam olarak ne demek?

Aslında bu konuda bir yanlış anlaşma söz konusu. Bu deneylere Big Bang -Büyük Patlama deneyleri deniliyor ve insanlar da orada bir patlama olacak zannediyor. Halbuki büyük patlama zaten oldu; 13,5 milyar yıl önce. CERN’deki deneyde protonları çarpıştırdıkları zaman ortaya çıkacak olan enerji aslında bir sineğin kanat çırpması kadar! Gerçekte sonuç olarak meydana gelen çok küçük bir enerji ama buradan çıkacak sonuçlar Büyük Patlama’ya ve Büyük Patlama’dan sonraki nano saniyelere açıklama getireceği için başta Avrupa basınında olmak üzere medyada Büyük Patlama Deneyi olarak geçiyor. Dolayısıyla insanlar da bunu patlama olacakmış gibi algılıyorlar.

Büyük Patlama deneylerinin hedefi nedir?

Yine Kerem Cankoçak’ın bana verdiği bilgiye göre aslında bizim anladığımız anlamda hiç bir şey hedeflenmiyor, edinilen bilgilerle sanıldığı gibi karanlık gizli hiç bir şey yapılmayacak. Bu deneylerin tek sebebi “merak”. Sonuçta bilimin temel çıkış noktası her zaman meraktır. Bu deneyde de ana etken merak ve bilmediklerimizi öğrenmek ve bu merakımızı giderirken ortaya gündelik hayatta kullandığımız teknolojik ürünler de çıkıyor. Şu an kullandığımız internetin temelini oluşturan World Wide Web bunun en güzel örneklerinden.

Bu deneylerle ilişkilendirilen Anti-Madde nedir?

Anti-madde aslında var olan bir kavram, kitaplara konu olduğu gibi bir gizem ya da sadece bir teori değil. Her parçacığın zıt yüklü bir anti-parçacığı var: Elektron/Pozitron gibi… Anti-proton ve anti-elektron (pozitron)’dan meydana gelen Anti-atom ise 5 sene önce CERN’de yaratıldı. Ama anti-hidrojen atomu nano saniyelerde yok oluyor çünkü madde ve anti-madde birbirini yok ediyor. Şu anda içinde yaşadığımız evren maddeden oluşuyor. Anti-atomu laboratuarda yaratabiliyorsunuz ama bunlar madde ile birbirini yok ediyor. Anti-madde/Madde simetrisi kırılmasaydı şu anda biz de var olamazdık. Ya madde ya da anti-maddenin hakim olması lazım ki madde ortaya çıkabilsin. Yoksa birbirlerini yok ediyorlar ve geriye sadece radyasyon kalıyor. CERN’de “Peki bu neden böyle oldu?” sorusuna cevap aranıyor ve belki de bu soruya da cevap verilebilecek.

Bugün CERN’de tam olarak ne oldu?

Bazı yayın organlarında “CERN’de patlama oldu” diye yazıyor, oysa olan şey iki protonun kafa kafaya çarpışması…

Ve bu çarpışma bir saniyede 40 milyon kere tekrarlanıyor….

Burada “Çarpışma” terimini biraz açmak gerekir. Aslında söz konusu olan “çarpışma” değil “çarpışmalar”. Saniyede 40 milyon kere tekrarlanacak olan bu çarpışmalardan yeni parçacıklar üretiliyor. Enerjinin maddeye dönüşmesi ilkesi (Einstein’ın E=mc^2 formülünü hatırlayın). Hızlandırıcı 10 saat çalıştığında 10×60x60X40 milyon adet çarpışma gerçekleşmiş oluyor. Bu kadar çok sayıda çarpışma elde edilmesinin nedeni ise, ender görünen olayları ve parçacıkları saptamak. Bu parçacıklar bazı fizik modellerinde öngörülüyor ama gerçek hayatta henüz saptanamadı. Dolayısıyla aslında deneyde bilimin bilmediği bir şey gerçekleşmedi ve çarpışma “beklendiği” gibi başladı. Farklı ve beklenmedik bir durum elde etmek çok zaman alacak. Belki bu çarpışmaları yıllarca yineledikten sonra “farklı ve beklenmedik bir durum” elde edilebilecek ki bu da bilinmeyeni öğrenmek anlamına geliyor. Zaten bütün amaç da bu.

Bundan sonraki adım ne?

Bundan sonraki amaç bu çarpışmaları yıllarca devam ettirmek. Bu arada da protonların enerjilerini ve sayılarını yükseltmek. Hedeflenen enerji, protonların 7000 Milyar elektron volt enerjisine çıkmaları. Su anda bu enerji 450 milyar elektron voltda. Eğer her bir proton 7000 Milyar elektron volt enerjide kafa kafaya çarpışırsa, elde edilen enerji yoğunluğu evrenin başlangıç koşullarına yakin olacak ve ilk evrendeki fiziksel atmosferi yakalanmış olacak. Bu asamaya en erken 2 yıl sonra geçilmesi planlanıyor. Yani şu anda hem protonların enerjileri çok düşük, hem de çarpışan protonların sayısı çok düşük.

Hadron Çarpıştırıcısı ne kadar süre ile aktif kalacak? Net bulgular için kaç tane çarpışma gerçekleşmesi gerekiyor?

Büyük Hadron çarpıştırıcısı (Large Hadron Collider- LHC) en az 20 yıl, belki de daha fazla çalışacak. Net bulgular için, eğer şanslıysak, 2 yıl x 365 gün x24 saat x 60x 60 x 40 milyon çarpışma gerekiyor… Ama 5 yıldan önce çok kesin sonuçlara ulaşmak zor görünüyor.

Özet olarak:

Basında patlama diye tabir edilen şey aslında protonların çarpışması.

Ortaya çıkan enerji de bir sivrisineğin kanat çırpması kadar. Protonlar atom çekirdeğindeki parçacıklar. Bunlar o kadar küçük ki, neredeyse maddenin temel yapıtaşları sayılabilir. Ancak çok hızlı bir şekilde hareket ettirildiklerinden enerjileri boylarına göre çok yüksek oluyor ve böylece elde edilen enerji yoğunluğu çok fazla oluyor.

Bu yüzden de evrenin ilk başlangıcındaki, 13.5 milyar yıl önceki enerji yoğunluğu koşullarına yaklaşılmış olunuyor. Bilindiği gibi evrenin başlangıcının “Big Bang” yani Büyük Patlama ile başladığı varsayıldığı için, LHC deneylerine bu yüzden Büyük Patlama deneyi denmekte. Kamuoyu tarafından yanlış anlaşılan konu da bu. Sanki CERN’de büyük bir patlama gerçekleştiriliyor zannediliyor. Oysa Büyük Patlama 13.5 milyar yıl önce zaten oldu. CERN’de şimdi o koşulları çok minyatür şekilde gerçekleştirip inceleyen bir deney yapılıyor.

Selin Kunt

skunt@haberturk.com