Tanrı Parçacığı ve CERN

Bir kilogram taşkömürünü oluşturan atomların içindeki enerjiyi kocaman bir yolcu uçağını havalandırmak için kullanabilseydik, 40 bin km. uzunluğundaki ekvator üzerinde uçarak dünyayı dolaşabilirdik. Bir de 1945’te Amerikalıların Japonya’ya attıkları o iki atom bombasını düşünün: sadece Nagazaki ve Hiroşima kentlerini haritadan silmedi, yüz binlerce insanın ölümüne, milyonlarca insanın sakatlanmasına neden oldu.
.
Peki, nedir bu atom enerjisi denen şey?.. %99,999’u boşluk olan atomun neresinde saklı, neden bu kadar güçlü? Yoksa parçacıkları da oluşturan başka enerji biçimleri mi var? Şu yerin 100 metre altındaki, 27 km. uzunluğunda tüneli olan Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi = CERN laboratuvarında aranan ne? Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nı (LHC = Large Hadron Collider) neden onca büyük paralar harcayarak yaptılar? Nedir bu Tanrı Parçacığı, onu niçin arıyorlar, sadece var olması gerektiğini sandıkları bu “şey” neden bu kadar önemli?! Bu konuda medyada artık neden haber yok? Acaba kimseyle paylaşmak istemedikleri bir şey mi keşfettiler?.. Bu soruların yanıtlarını anlamak için mutlaka bilmemiz gereken bazı temel bilgiler var. Şöyle ki:
.
Atomaltı parçacıkları öncelikle ikiye ayırıyoruz; temel parçacıklar ve bileşik parçacıklar. Temel parçacıklar; içinde başka şeyler içermeyen parçacıklardır. Bileşik/kompozit parçacıklarsa -adı üstünde- farklı parçacıkların birleşmesiyle ortaya çıkmışlar. (Tüm parçacık tablolarını görmek için şu adrese bakabilirsiniz: http://en.wikipedia.org/wiki/Subatomic_particle )
.
Atomdan başlayalım... Etrafında yörüngeler çizerek dolaşan elektronlardan ve ortasında duran bir çekirdekten oluşurlar, demiştik önceki bloglarda. Elektronlar temel parçacık sayılırlar; fakat aslında bir dalga gibi de davrandıklarından ne parçacıktırlar ne de dalga; birer kuantum nesne veya lepton'durlar...
.
Atom çekirdeği ise bileşik bir parçacıktır; proton ve nötron içerir. “Peki, bunlar hangi parçacık veya dalgalardan oluşmuşlardır?” diye bir soru geliyorsa aklınıza, şimdi sıkı durun lütfen! (Bundan sonra okuyacağınız satırlar eşyanın, canlıların ve evrenin en “mahrem” bölgelerine inmek anlamına gelebilir :-) )
.
1-) Kuarklar (6 türdür). Protonlar adına “yukarı” ve “aşağı” denen 2 kuarkın bileşiminden meydana gelmişlerdir.
2-) Leptonlar (6 türdür). Elektron ve muonlar bu gruptandır.
3-) Bozonlar (12 türdür). Bunlara kuvvet taşıyıcısı da denir. Elektro-manyetizma fotonu; W ve Z bozonu; foton denilen Zayıf Kuvvet; ve 8 adet gluon denen Güçlü Kuvvet. (Daha fazla bilgi için: http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_chromodynamics)
.
Gelelim CERN’e... Burada asıl amaçlanan şey yukarıdaki bu parçacıkları ve kuantumsal alanları tekrar tekrar incelemek değil, yeni parçacıklar bulmaktır. Bunların başında, İngiliz Teorik Fizikçisi Peter Higgs’in var olduğunu düşündüğü bir hareketsiz alanı, yani adına Higg’s Field denen alan içinde hareketsiz duran parçacığı bulmak geliyor. (Yani bir deli kuyuya bir taş atmış 40 akıllı çıkaramamış!:-)) Tahminlere göre bu bulunacak son parçacık olacak. Tüm parçacıklara, kuarklara, leptonlara ve bozonlara hayat veren şeyin bu olduğu sanılıyor. (Eh, biz de kolay gelsin diyoruz!:-))
.
CERN’de 27 km. uzunluğundaki tüpler içinde yapılan deney şöyle çalışıyor: Bu tüplerin üzerleri çok güçlü süper iletken mıknatıslarla ve hassas alıcılarla kaplı... Bir demet proton tüpün bir ucundan, diğer bir demet de diğer ucundan yollanıyor. Bunlar mıknatıslar aracılığı ile hızlandırılıyor ve ışık hızına yakın bir hıza ulaşmaları sağlanıyor. Sonra gözlem ve kayıt kabini denebilecek bir cihaz içinde karşılaştırılıp çarpıştırılıyorlar. Ortaya çıkan tüm ışınlar ve tüm yeni parçacıklar veya manyetik alanlar çok duyarlı elektronik aletler tarafından algılanarak, bilgisayarlara kaydediliyor.
.
Tabii bu deneylerin bir diğer amacı da yaklaşık 14 milyar yıl önceki Büyük Patlama’dan mikro saniyeler sonraki ortamı yeniden yaratmak ve çarpışmadan doğacak “enkazı” inceleyerek, evrende bugüne dek sır olarak kalan ne varsa, onlara ışık tutmak.
.
Elde edilen tüm çarpışma anları daha sonra uzmanlar tarafından teker teker inceleniyor ve aralarında olağanüstü yeni bir şey olup olmadığı bulunmaya çalışılıyor. İşte şu anda CERN’in sessiz olmasının nedeni de bu; çünkü oluşan milyarlarca veri teker teker inceleniyor. Ne yazık ki şimdiye kadar Bay Higg’in parçacığı bulunmuş değil! Ben bulacaklarına inanıyorum. (Veya zaten bulunmuştur da, bu bilgiyi yeni teknolojileri yaratacak kadar geliştirdikten sonra açıklayacaklar ki, onlara başkaları yetişmesin!) Üzgünüm; ama Türkiye bu projede katılımcı değil, sadece gözlemci durumda...
.
.
.
.
.
Günün sözü: “Uyanan bir fikir, kolay kolay uyuyamaz.”