Bildiğimiz Anlamda Parçacık Fiziği Sona mı Eriyor?

Dünyanın her yanındaki fizikçiler, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın (LHC) yeniden çalıştırılmasıyla birlikte yeni bir “keşifler çağı“na giriyor olduğumuzu umuyor. Bazılarının korktuğu..
Görsel: Heikka Valja/MoEDAL Collaboration

Dünyanın her yanındaki fizikçiler, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın (LHC) yeniden çalıştırılmasıyla birlikte yeni bir “keşifler çağı“na giriyor olduğumuzu umuyor. Bazılarının korktuğu gibi parçacık fiziğinin tamamlanarak bitmeye yaklaştığını düşünen fizikçi sayısı ise oldukça az.

Belki de LHC ikinci sezonda manyetik monopol, karanlık madde, mikro kara delik, ekstra boyutlu uyarılmış durumlar, graviton ya da bütünüyle farklı bir şeyler bulacak.

27 aylık bir dinlenme ve yenilenme döneminin ardından, çarpıştırıcının dört gözle beklenen “2.Sezon”açılışı yapıldı. Fransa-İsviçre sınırında, yerin derinliklerinde bulunan LHC şu anda güçlendirilen dedektörleri ile veri topluyor. Bu kez çarpışma enerjisi 13 Tev (tera-elektronvolt) gibi rekor düzeylere çıkıyor. Hızlandırıcının yenileme çalışmasına, deneylere ve yeni enerji sınırından gelecek verinin işlenebilmesi için gerekli yazılım/donanım altyapısına ilişkin çok şey yazılıp çizildi. Tabi ilk sezonun büyük başarısı, yani Higgs bozonunun keşfi de çok ses getirdi. Ancak çarpıştırıcı ile ilgili en önemli konu olduğu hâlde gündeme getirilmekten kaçınılan, dolayısıyla bir nevi “çarpıştırıcıdaki fil” şu: İlk çalıştırmada Higgs bozonunun ya da ona benzer bir şeyin bulunması gerektiği biliniyordu ve bulundu; fakat bu ikinci çalıştırmada ne bulunabileceği bilinmiyor.

Aslında biraz fazla basite indirgemiş olabiliriz. Elbette Standart Model ötesi fiziğin nasıl olabileceği hakkında bir fikrimiz var. Örneğin süpersimetri, evrenin %23 kadarını oluşturduğu düşünülen karanlık maddeye bir aday gösteriyor. İlk çalıştırmada süpersimetriye ilişkin bir kanıt elde edilememişti. Higgs bozonu için durum daha farklıydı. O elimizdeki yapbozun eksik kalmış son parçasıydı. Süpersimetri ise yepyeni bir yapbozumuz olması anlamına geliyor.

Yoksa ikinci çalıştırma zaman kaybı mı?

Boyutlar arası bir kovalamacaya mı bu kadar para dökülüyor? İşin aslı, çarpıştırıcıya dayanan parçacık fiziği araştırmaları sona mı yaklaşıyor? Eğer aklınızdan bu sorular geçiyorsa suç sizde değil; parçacık fiziğinin tarihçesini ve daha geniş ölçekte bilimin ilerleyişini biraz daha anlatmamız gerek. Sonuçta bilimin en sıkıcı olduğu zamanlar, kesinlikle ne aradığınızı bildiğiniz ve onu bulduğunuz zamanlardır.

20.yüzyılın ortalarında fizik çok daha eğlenceli gelişmişti. O zamanlarki verilerle bilinen fiziğin tamamını pek güzel tanımlayabiliyordunuz: Kimya, malzeme bilimi ve biyolojiyi açıklamak için elektron, proton , nötron ve foton yetiyordu. Ama parçacık dedektörü teknolojisindeki ilerlemeler (Wilson’un bulut odası, Blackett’in tetikleyicileri, Powell’in fotografik emülsiyonları) bunların dışındaki yeni parçacıkların keşfine yol açtı. O zamanlar kozmik ışınlar (dış uzaydan gelerek atmosfere giren parçacık demetleri), laboratuvarlardaki hızlandırıcılarda üretilebilen parçacıklardan çok daha yüksek enerjili oluyordu. Fizikte yeni bir enerji sınırını temsil ediyorlardı. Bu sınır 1930’ların ve 40’ların kahraman parçacık avcıları tarafından dağlara tırmanarak, yüksek irtifa balonları göndererek ve uçaklara düzenek monte ederek araştırılmıştı. Bu çabalarının ödülü garip parçacıklar oldu. O yıllarda öngörülemeyen yeni madde türleri keşfederek, atom-altı yapı taşları tablosunun tamamlanmasının yolunu açtılar.

bildigimiz-anlamda-parcacik-fizigi-sona-mi-eriyor-bilimfili-com

Görsel: Daniel Dominguez, Maximilien Brice/CERN

20.yüzyılın ikinci yarısı, Atlantik’in iki yakasında daha büyük parçacık hızlandırıcılar kurma yarışlarına sahne oldu. Böylece kontrollü koşullarda yapay kozmik ışınlar üretilerek, parçacıklar evcilleştirilmeye başlandı. Bu yarışın kazananının LHC olduğu söylenebilir. İkinci sezonun rekor enerji sınırına yaklaşırken, yeni nesil parçacık avcılarına gerek var. Dedektörlerin toplayacağı verilerin her kırıntısını elden geçirecek deneysel fizikçilere büyük iş düşüyor.
Belki de LHC ikinci sezonda manyetik monopol, karanlık madde, mikro kara delik, ekstra boyutlu uyarılmış durumlar, graviton ya da bütünüyle farklı bir şeyler bulacak.

Manyetik monopoller, tekil elektrik yüklerinin manyetik eşdeğerleridir. Bunu sadece güney kutbu ya da sadece kuzey kutbu olan bir mıknatıs gibi düşünebilirsiniz. Eğer keşfedilirlerse bu gerçekten de fiziği temellerinden sarsacak bir buluş olacak.
Kesin olan tek bir şey var: Eğer herhangi bir şey bulmaya niyetimiz varsa, aklımızı çok iyi kullanmamız gerek. Eğer hiç bir şey bulamazsak, işte o zaman toprağa bağlı çarpıştırıcı bazlı fiziğin verebileceği yanıtların bittiğini düşünmeye başlayabiliriz. Yani ikinci çalıştırmadan çıkacak olası bir “hiç” sonucu da, bir sonuç olarak değer taşıyor olacak. Her halükarda parçacık fiziği için yeni bir çağ başlıyor.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv