Hayatımızda bir parça fizik!

Hayatımızda bir parça fizik!
Hayatımızda bir parça fizik!
'Tanrı Parçacığı bulundu' haberleri ile yıllardır merak odağımızdan uzaklaşan fizik yeniden hayatımıza girdi. Hem de yeni tartışmalarıyla...
Haber: ŞEBNEM TURHAN / Arşivi

Sıradan insanlar 1900’lü yıllardan beri herhalde bu kadar fizik üzerine konuşmamışlardır. Dönemin kuantum fizikçileri Einstein, Bohr, Schrödinger, Heisenberg film yıldızları kadar popülerdi. Her yeni keşifle insanların hayatı ve dünya algısı değişiyordu. Tıpkı bir zamanlar Arşimet, Kopernik ve Galileo’nun yaptığı gibi. Bu insanların küçük formülleri bize navigasyonu, lazeri, atom bombasını, CD’leri, bilgisayarı, cep telefonlarını verdi. Son yıllarda da İsviçre’deki Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi (CERN) laboratuvarı girdi hayatımıza. CERN’de fizikçilerin dünyanın oluşumuna ilişkin en büyük sorunun yanıtını vereceğine inandıkları Higgs Bozonu ya da Tanrı Parçacığı için ‘çarpıştırma’ deneyleri yapılıyordu. Önce parçacık bulunamadı, ardından geçen hafta yüzde 99,99 bulundu haberi geldi. Bu parçacık dünyanın oluşumunu kurgulayan Standart Model’in öngörülerinin de doğrulanması anlamına geliyor. Einstein’ın ışık hızının geçilemeyeceği savını da yok etmeyi hedefleyen bu deney bazı fizikçileri mutluluğa boğdu. Ancak fizik dünyası tek bir deney ile ikna olmaya niyetli değil, nitekim Stephen Hawking’in ‘bulunamaz’ diyerek 100 dolarına girdiği iddiada ödemeyi yapıp yapmayacağını bilmiyoruz. 

Yeni tartışmalara gebe 
Peter Higgs 1964’te evrenin başlangıcındaki enerjiye kütle kazandıran bir alanın varlığını ortaya attı. Buna göre evrenin başlangıcı kabul edilen Büyük Patlama’nın ertesinde saf enerji olan ve kütleleri bulunmayan parçacıklara kütle kazandıran mekanizma Higgs Bozonu’ydu. Kuantumun ilk yıllarından beri fizikçilerin en büyük deneyi olan ‘büyük enerjilerde atomları çarpıştırma’ ile bozona ulaşmak için CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı kullanıldı. Bozonun şayet Standart Model’i kanıtlandıysa şimdi ışık hızı aşılabilir mi tartışması yeniden alevlenecek ve gelecek kuşaklar tıpkı kuantumun ‘cep’imize girmesi gibi yeni teknolojilerle tanışabilecekler.
Bir taraftan da bu açıklama her şeyin sonu anlamına gelmiyor. Bu parçacığa ‘Tanrı Parçacığı’ ismi vererek dünyanın başlangıcında ‘Tanrı’nın elini’ arayan teorisyenlere karşı bir fizikçi 85 yıl önce Einstein’ın ‘her şeyi belirsizliğe’ bağlamaya çalışan Niels Bohr’a dediği gibi çıkış yapabilir: “Siz zar atan bir Tanrıya, ben ise gerçek nesneler olarak var olan şeyler dünyasındaki mükemmel yasalara inanıyorum, bu yasalara başıboş sezgi ve hayallerle ulaşmaya çalışıyorum.” Bu yeni bir fizik tartışması ve kuramı sürecini başlatabilir.

Arşimet (MÖ 287-212)
Suyun kaldırma kuvveti ve kaldıracı buldu. Problem çözme tutkusunu banyodan sokağa fırlayarak ‘buldum’ seslenmesiyle açığa vurduğu gibi cesaretini de “Bana bir dayanak gösterin tüm dünyayı yerinden oynatayım” çağrısıyla dile getirdi. Arşimet bir devrim yarattı, bulduğu kanunları kullanarak yaptığı savaş oyuncakları ve diğer mekanik aygıt ve oyuncaklar onun için boş zamanları dolduran eğlence olsa da Romalıların Arşimet’in ülkesi Siraküza’yı işgal etmesini 3 yıl önledi.

Galileo Galilei (1562-1642)
Fiziğin ‘baba’sı olarak anılan Galileo öncelikle serbest düşme yasasını kazandırdı. Boşlukta düşen maddenin aldığı mesafe düşme süresinin karesiyle doğru orantılıdır. Yani pamuğu de demiri de atsanız aynı zamanda düşer. Bu buluşu Tuscany Dükü’nün isteğiyle savaşta top mermilerinin atış planlaması için kullanıldı. Bu teorileri engizisyonu çok rahatsız etmese de iki buyruk diyerek kutsal kitabın sözlerine karşı çıkan yayınları ortalığı karıştırdı. Galileo’nun iki buyruğu: Güneş Dünya çevresinde dönmüyor ve Dünya merkezde sabit değil. Ardından engizisyonda yargılandı 16 yıl suskun kaldı; 1632’de kitabını yayımladı ve bu kez engizisyon onu hücreye atarak tövbeye zorladı. Galileo eline tutuşturulan kâğıttan okudu: “Kendimi lanetler ve bir daha kutsal öğretiye aykırı hiçbir fikri tartışmayacağıma yemin ederim.”

Sir Isaac Newton (1642-1727)
 
Fizikteki ilk yıldız Newton kendisine kadar bilinen her şeyi değiştirdi. Günlük hayat Newton kanunlarıyla yeniden düzenlendi. Newton’un üç kanunla düzenlediği klasik fiziği Einstein’a kadar fiziğin tüm sorunlarını açıklamaya yetti. Newton’un ilk kanunu kütle ve ivme ilişkisini düzenledi, büyük kütleli düşük ivmeyle, küçük kütlenin büyük ivmeyle hareket edeceğini söyledi. İkincisi ise kuvvet, ivmenin kuvvette doğrudan orantılı olduğunu F=ma olarak formüle etti. Son olarak etki tepki ilkesi, her etkiye eşit karşıt güç uygulanır. Newton bununla da sınırlı kalmadı ve gravitasyon denilen evrensel çekim kanunu da formüle etti. Newton’un Principia isimli kitabında yayımladığı bu buluşlarla dönemin bilim dünyasında yer yerinden oynadı. Newton’a yarı ilah gözüyle bakıldı ve dönemin tanınmış bir matematikçisinin şöyle dediği belirtildi: “Acaba onun da bizler gibi yeme, içme ve uyuma türünden günlük gereksinimleri var mıdır?” Newton kanunları kaldıraç, kantar, dinamometre gibi günlük hayatta kullanılan tüm aletlerde geçerlidir.

Max Planck (1858-1947)
Her şey Planck 1900’de Kara Cisim radyasyonu üzerine çalışırken ışığın “kuantum” dediği enerji paketçiklerinden oluştuğunu bulmasıyla başladı. Bulduğu formül, ışık enerjisinin dalga paketleri halinde aktarıldığını ifade ediyordu. Yürürlükteki kurama ters düşmüyordu ama Planck aynı zamanda maddeden çıkan frekansların sürekli değil de paketçikler şeklinde salındığı görüşünü ileri sürdü. Klasik fizik ise enerjinin sürekli bir akıntı olduğunu düşünüyordu. Planck bir sabitle de hareketi açıkladı. Planck bulduğu formülün klasik fiziğin sonunu başlatan olay olduğunu düşünmüyordu ve birçok problem olduğunun farkındaydı. Buluşundan da ‘şanslı tahmin’ olarak söz eden Planck formülünü açıkladığı konferansta ‘devrim’ niteliği taşıyan sözler ediyordu ancak nafile, istenilen etkinin çok uzağındaydı.

Albert Einstein (1879-1955)
Fizik Einstein’dan önce ve Einstein’dan sonra olmak üzere ikiye ayrılır. Bilinen tüm yasalar onunla beraber bir daha geri dönülmeyecek şekilde değişir. Büyük dâhi Einstein büyük kuramlarını oluşturmasa şu anda ne cep telefonu, ne otomatik kapılar, ne uzay yolculuğu ne de bilgisayarlar olurdu. Einstein ilk olarak 1905’te özel görelilik kuramını ortaya attı. Newton’un genel görelilik kuramı bundan sonra geçersizleşti. Ve daha 14 yaşındayken düşündüğü ‘Bir ışık ışınına binmiş olsaydım dünya bana nasıl görünürdü acaba?’ diye kendi kendine sorduğu sorunun yanıtını da kendisiyle özdeşleşen E=mc2 formülüyle dünyaya ilan etti. Einstein çağdaşları tarafından ilk zamanlar kuşkuyla karşılansa da her deney onun haklılığını ortaya koydu. Kuantum fiziği onunla başladı, çağdaşları geliştirdi ama en çok da kuantumu idealizme yaklaştırmaya çalışan Niels Bohr ile atışmaları dünya fizik tarihinin en güzel zamanlarının geçirilmesini sağladı. Ünlü Sorvay Konferansları ile iki fizikçi tarih yazdı. Işık hızı aşılamaz diyen ve enerjinin yok olmayıp elbet maddeye dönüşeceğinde ısrar eden Einstein’ın keşifleri öncüllerinde de görüldüğü gibi silah olarak da kullanıldı. Atom bombası Einstein olmasaydı yapılamazdı. Kuramı 1919’daki güneş tutulmasıyla kanıtlanınca Einstein Newton düzeyine yüceltildi.

Peter Higgs (1929-)
İskoçyalı fizikçi Higgs bundan tam 48 yıl önce enerjinin kütle kazanması için geçmesi gereken alanla ilgili bir teori ortaya attı. 1964’te ‘Big Bang’in ardından ortaya çıkacağını varsaydığı parçacıklara Higgs Bozonu adını verdi. Higgs’e göre kâinat, Higgs Alanı ismini verdiği bir enerji alanı tarafından yaratıldı. Bu enerji, büyük patlamanın ardından ortaya çıkan parçacıklarla etkileşime girdi ve “Higgs Boson” ismi verilen zerreciklerin ortaya çıkmasına sebep oldu. Bu zerrecikler maddeye kütle kazandırdı. Higgs bu teorisini içeren makaleyi dünyanın en prestijli fizik dergisi ‘Physics Letters’a gönderdi ve tıpkı yıllar önce atom bombasının babası İtalyan Enrico Fermi’nin dönemin ünlü fizik dergisi ‘Nature’dan ret yemesi gibi yayımlatamadı. O dönemde parçacığın bulunması için gereken deney şartlarını bile öngörmüştü. Kendisi ateist olan Higgs, bozona ‘Tanrı Parçacığı’ ismi konulmasından oldukça rahatsız ancak artık geri dönüş yok. Higgs’in teorisi yine Einstein’ın kuantum teorilerine dayanıyor ancak ayrıldığı nokta ışık hızının aşılması. Çağdaşları Higgs’i ve deneyin ilk sonuçlarını coşkuyla karşıladı. Şimdiden kutsal kitaplardaki “Tanrı önce ışığı yarattı” sözünün “Tanrı önce Higgs’i yarattı”ya dönüşebileceğini de düşünüyorlar...

TANRI PARÇACIĞI SÖZLÜĞÜ
Standart model: Atomaltı parçacıkların nasıl etkileşimde bulunarak maddeyi Quark: Atomaltı parçacıklardan tam spinli hareket yapanlar
Bozon: Evrenin boşluğunu doldurduğu düşünülen enerji sahası
Spin: Temel taneciklerin hareketlerinin ve dönüşlerinin serbestlik derecesi.


YARIN: CERN: NEYİ ANLADIK? VEYSEL ATAYMAN YAZDI