odaklanmıştı. O zaman gelmeyen müjdeli haber bu kez geldi ve fizik dünyası yeni
olduğu kadar heyecanlı bir döneme girdi. Belki de önümüzdeki çağın adı
Higgs olacak.Açık konuşmak gerekirse; 40 yıldır aranan ve teoride maddeye
kütle kazandırdığı kabul edilen Higgs parçacığı
deneysel olarak da yüzde 100 olmamakla birlikte tespit edildi.
CERN’deki bilim insanları, 4 Temmuz’da Higgs olma ihtimali çok
yüksek yeni bir atomaltı parçacık bulduklarını açıkladı. 126 giga
elektronvolt (GeV/c2) kütle bölgesinde keşfedilen parçacığın Higgs
olduğunu kesin olarak söylemek içinse araştırmalar devam edecek.
Yeni keşfin ne anlama geldiğini CERN’deki ALICE deneyinde çalışan
bilim adamlarından Dr. Sedat Altınpınar’a sorduk.
-Geçen yılki sonuç biraz endişe içinde açıklanmıştı ve yüzler
gergindi. Bu kez hem coşku vardı hem de yüzler gülüyordu,
İlginç, yüz ifadelerindeki değişikliği fark etmemiştim; daha coşkulu bir
ortam olduğu kesin. Geçen sene yeni bir parçacığın kuvvetli işaretleri
duyurulmuştu; ama bir keşiften bahsetmek için erkendi. Şimdi yeni bir
parçacığın varlığından bahsetmek için bilimsel yeterlilik sağlandı. Şöyle
bir benzetmeyle anlatayım: Okyanusta dalga yüksekliğini ölçtüğünüzü
düşünün. Yüzeyde sürekli dalgalanmalar oluyor; ama siz sıradan
olmayan bir dalganın peşindesiniz. Koca okyanus didik didik edildi
ve kasım ayında epey büyük bir dalga gözlemlendi. O dalga şimdi
tsunami oldu ve artık onun sıradan bir dalga olmadığından eminiz.
Fizikçiler seçilen bir dalganın sıradan dalgalara göre farklılığını sigmalarla
ölçüyor. Şu anda 5 sigma seviyesine erişildi ve dalganın farklılığı
kesinleşmiş oldu. Geçen sene 2 küsür sigma vardı. Tekrar sorunuza
dönecek olursak sigmalar arttıkça, fizikçilerin yüzündeki tebessüm artar.
-O zaman ‘Higgs yılanının’ kuyruğunu yakaladık diyebilir miyiz?
Yoksa karşımıza başka bir sürüngenin çıkma ihtimali var mı?
Eger bir Higgs parçacığı varsa kuyruğunu yakalamış olabiliriz.
Süpersimetrik teorilere inanırsak Higgs parçacığı tahtını bir ikizle paylaşmak
durumunda. İkizlerden birini veya egzotik bir bozon parçacığı da
görmüş olabiliriz. Bu durumda Standart Model dediğimiz, şu ana kadar
tabiatı ve temel parcacıklarını çok başarılı şekilde tarif eden teorik
yapının ötesinde bir fiziğe de kapı açılmış olur. Ancak söylediklerim Higgs’in
keşfiyle ilgili temkinli bir yaklaşım. Ben CERN direktörü Rolf Heuer’in
sözlerine katılıyorum: “Bu işten anlamayan biri olarak, bulduğumuzu
sanıyorum.” Kristof Kolomb gibi, bir kıtanın karşısındayız.
Amerika mı Asya mı zamanla anlayacağız. Yeni bir kıta gördüğümüz
kesin. Veya okyanus örneğini kullanırsak tsunamiyi gördük, şimdi
onu tetikleyen deprem miydi fırtına mıydı, bulmak gerekiyor.
-Bazı gazeteler Higgs parçacığının kesin bulunduğunu,
bazıları ise yüzde 99,9 oranında yaklaşıldığını yazdı. Doğr
Bu daha önce açıkladığım sigmalarla ilgili bir konu. Takriben söylemek
gerekirse, 1 sigma yüzde 68’e, 3 sigma yüzde 99’a ve 5 sigma
yüzde 99,9999’a tekabül ediyor. Matematiği biraz iyi olanlar bunun
Gauss dağılımıyla ilgili olduğunu anlamıştır. Sözü geçen kesinlik, bir
parçacığın varlığıyla ilgili, yani yeni bir parçacık gözlemlendiği kesin;
fakat bunun Higgs olup olmadığı kesinleşmedi. Standart Model, Higgs
parçacığıyla ilgili kütlesi hariç tüm özellikleriyle ilgili öngörülerde bulunuyor
. Şimdi bu kriterlerin test edilmesi gerekiyor. Eğer bu fiziksel nitelikler
sağlanırsa, ölçülen parçacığın gerçekten Higgs olduğunu anlayacağız.
-Yüzde yüz kesinlikte bulunması için araştırmaların ne kadar
süreceğine ilişkin öngörü var mı?
Yüzde yüz hiçbir zaman olmayacaktır. Çünkü okyanus sakin bir su
değildir, tabiatında hep dalgalı olmak vardır. Higgs parçacığının
ölçümünde de benzer durum söz konusu. 5 sigmalık güvenirlik fizikçilerin
üzerinde uzlaştığı bir kabul aslında.
-Higgs parçacığı kütlesiz olduğu için görülmez deniyor, o zaman
Evet aslında Higgs parçacığı, Higgs mekanizması dediğimiz bir
konseptin sonucu. Bir anlamda bu mekanizmayla, Antik Yunanlıların
ortaya attığı esir maddesi konsepti gibi bir şeye dönmüş oluyoruz.
Bu teoriye göre vakum aslında mutlak bir boşluk değil, bilakis belli
mekanizmalarla donatılmış bir medyum. Bugün de şunu söylüyoruz:
Bütün vakum Higgs alanıyla dolu ve tüm parçacıklar niteliklerine göre
bu medyuma az veya cok yapışıyor. Az etkileşenler küçük, çok etkileşenler
büyük kütleli oluyor. Medyuma Higgs denizi dersek, bu denizle
parçacıkların etkileşimi Higgs parçacığı vasıtasıyla oluyor. İlginç
olan Higgs parçacığının kendisinin de bu denizle etkileşmesi ve
dolayısıyla kütleli olması. Higgs’in kütlesi olmadığı tezi tam doğru değil.
Üstelik son ölçülen şey buydu: 126 küsur GeV/c2’lik bir kütle.
(Bir GeV/c2, hemen hemen bir protonun kütlesine tekabül ediyor.)
-Bu keşfin ardından fizik biliminin yeni bir çağa gireceğini
Evet, hâlâ çözülmesi gereken sorular olmakla beraber bunun bir
milat olduğunu söyleyebiliriz. Şu anda Standart Model’in içindeki
temel parçacıkları düşündüğümüzde (Higgs’i bulduğumuzu varsayarsak)
yapbozun son halkası da yerleşmiş oldu. Standart Model’in yine de
açıklanması gereken tarafları var. Mesela modelin üretemediği,
hariçten alması gereken parametreleri var; bunların anlaşılması lazım.
Higgs parçacığı anlaşıldıkça insanoğlunun hayatına ve uygulamaya
yönelik yansımaları olacaktır.
-Higgs’in bulunması, evrenin yaratılışı hakkında ne tür
Bu önemli bir soru, çünkü bu konuda çıkan haberlere baktığımda
sapla samanın birbirine karıştığını görüyorum. (İsmet Berkan’ı bu
açıdan takdir ederim. Fizikçi olmayan birine göre konuya hâkimiyeti var.)
Higgs mekanizması bugün etrafımızda gördüğümüz kütlenin bir
kısmını açıklıyor. Yani doğrudan evrenin oluşumuna yönelik bir araştırma
olmasa da illaki birçok fizik konusu gibi alakası var. Sözlerim yanlış
anlaşılmasın; elbette Higgs parçacığının kütlesinin kozmolojik sonuçları
da var. CERN deyince çalışılan tüm konular cağrışım yaptığı için yazılan
makale ve haberlerde Higgs, evrenin başlangıcı gibi konular birbirine
giriyor. CERN’deki büyük deneylerden ATLAS ve CMS öncelikli
olarak kendilerini Higgs konusuna vakfetmiş. LHCb deneyi madde
antimadde arasındaki asimetriyi araştırıyor. Benim de mensubu
oldugum ALICE deneyi ise evrenin başlangıç şartlarını inceliyor
ve Higgs gibi bir önceliği yok.
-40 yıldır aranan parçacığın henüz tam olarak bulunamadığını
söylüyorsunuz. Araştırma neden bu kadar uzun sürüyor?
Bir önceki sorudan devam etmek gerekirse, zaman zaman Higgs’in
evrenin başlangıcındaki hususiyetlerini konu ederek
, ‘hızlandırıcıda evrenin başlangıç şartlarındaki enerjiyi üretebilmesi
gerekir’ diye yazılar okuyorum. Eğer Higgs parçacığının kütlesi
daha küçük olsaydı belki de çok önceden daha düşük enerjilerde
çalışan hızlandırıcılarda keşfedilecekti. Buradan soruyla devam edebiliriz.
Hızlandırıcıların en azından Higgs’in kütlesini oluşturacak kadar bir
enerji sağlaması gerekiyor. Bunun haricinde bir iki mesele daha var;
yine okyanus metaforunu kullanırsak çok dalgalı bir ortamda
tsunamiyi seçmek daha zor. Ayrıca deneylerin kalitesi, hassasiyeti gibi
konular var. Mevcut deneylerin ilk fikirlerinin 20 küsur sene
öncesine dayandığı, bunların ciddi fizibilite, detektör, AR-GE’si vs.
düşünüldüğünde 40 yıl yadırganacak bir zaman değil.
AKSİYON DERGİSİ
