İnsan gözü her ne kadar evrimin harikalarından biri olsa da, becerileri sınırlı. Gözümüzle görebildiklerimiz, öykünün sadece küçük bir bölümünü anlatıyor. Çoğu zaman en önemli bölümler için ise başka aygıtlardan yardım almamız gerekiyor. Kırık kemikleri görmek için X-ışınları kullanarak, metal bir film üzerinde görüntü oluşturuyoruz. Arkeologlar da benzer bir teknik kullanarak, yeraltına gömülmüş durumdaki antik kentleri arayabiliyor. Fakat bu kez X-ışını değil, atmosferden sürekli üzerimize yağmakta olan müon adlı parçacıklardan yararlanıyorlar.

Müonlar, elektronların daha büyük kütleli kuzenleridir. Tek atomluk meteoritler diyebileceğimiz kozmik ışınlar Dünya atmosferi ile çarpıştığında müonlar oluşur. Her saniye tüm vücudunuzdan böyle müonlar geçip gider. Texas Tech Üniversitesi'nden Prof. Nural Akçurin ve Prof. Shuichi Kunori liderliğinde çalışan fizik lisans öğrencileri, X-ışın filmi gibi davranacak algıçların (dedektörlerin) geliştirilmesi üzerinde çalışıyorlar. Aygıt, müonlar Türkiye'deki yamaçların içinden geçerlerken, arkalarında bıraktıkları izleri kaydedecek. Arkeologlar bu algıçları kullanarak, yamaçların iç yapısını ve gömülü arkeolojik site olma olasılığı olan yerleri saptayacak. Böylece doğru yerde kazıya başlama şanslarını arttırabilecekler.

Algıç Nasıl Çalışacak?

X-ışınları gibi müonlar da kalın ve yoğun maddelerden geçemezler ama daha ince ve hafif malzemelerden geçebilirler. Yani kayalar onları durdurabilirken, gömülü mağaraların içine varabilirler. Texas Tech'te geliştirilmekte olan algıç, yamacın içine giren kozmik ışın müonu miktarını ölçecek. Beklenmedik bir fazlalık, orada müonların geçmesine olanak veren bir yeraltı boşluğu olduğu anlamına gelecek. Projede çalışan öğrencilerden biri olan Hunter Cymes şöyle anlatıyor: "Bir boşluk ya da bir mezar arıyoruz; böylelikle, gömülen insanların tarihi hakkında arkeologlar daha fazla şey öğrenebilir."

Yeraltı yapıları için kozmik müon problarını kullanma tekniği, aslında yarım yüzyıl kadar önce geliştirilmişti. Nobel Fizik Ödülü alan Luis Alvarez, bu tekniği ilk olarak Mısır'daki üç büyük piramitten biri olan Kefren'in İkinci Piramidi'nin içine bakmak amacıyla kullanmıştı. O zamandan beri, teknik çok çeşitli uygulamarda kullanıldı; diğer piramitlerdeki gizli odaların saptanmasından, yanardağların içindeki lavların araştırılmasına kadar.

Projede çalışan bir diğer lisans öğrencisi olan Jason Peirce, önceki uygulamaların çözünürlüğün 10 metre kadar olduğunu söylüyor. "Bunu daha küçültmeye çalışıyoruz, 2 ilâ 5 metre aralığına düşürmeyi deniyoruz. Bunu yaparsak, daha öncekilerin bulabildiğinden daha küçük boşlukları da saptayabiliriz," diyor.

Bir dizi sintilatör kullanarak bunu başarmayı umuyorlar. Bir müon sintilatörden geçtiğinde, sintilatör bu enerjinin bir kısmını emerek ışık üretir. Bu ışık algılanıp, ileride çözümlenmek için veri saklanabilir.

Ne yazık ki, yamacın içinden geçip algıça ulaşmaya yetecek enerjisi olan müonlara ender rastlanıyor. Bu da öğrencilerin uzun süre boyunca veri alabilecek sağlam algıçlar yapmalarını gerektiriyor. Tıpkı loş ışıkta etrafı görmenin zor olması gibi, az müonla da yamacın içine ilişkin bir görüntü oluşturmak kolay olmuyor.

Projede çalışan lisans öğrencilerinden Aashish Gupta, kozmik ışın müonlarının, yamacın ve algıç prototipinin bir simülasyonunu geliştiriyor. Ekip bu simülasyonu kullanarak, farklı tasarım fikirlerinin olumlu ve olumsuz yanlarını karşılaştırabilmeyi umuyor. Yakın zamanda da prototip algıcı yapılandırıp, ardından çalışmalarda kullanılacak asıl algıcın tasarımını tamamlayacaklarını ekliyorlar.