Işıktan hızlı nötrinolar yakında kavga çıkaracak

Önceleri nötrinoların kütlesiz varlıklar olduğu düşünülüyordu. Sonra Japonya’da bir araştırma grubu nötrinoların kütleye sahip olduğunu da kanıtladı.
Görece yakın zamanda keşfedilmiş olan ve hâlâ yeni yeni özellikleri aranan nötrinoların fizik dünyasında, özellikle de deneysel fizikte ilgi çekmesi çok doğal.
Son olarak merkezi İsviçre’nin Cenevre kentinde olan CERN ile İtalya’daki Gran Sasso’daki enstitünün birlikte yürüttüğü OPERA deneyi aslında nötrinoların bazı farklı davranışlarını araştırıyordu. Ama gelin görün ki araştırmacılar hiç de beklemedikleri (ve aramadıkları) bir sonuçla karşılaştılar:
¡ ¡ ¡
Nötrinolar ışıktan hızlı gidiyordu.
Araştırmacılar deneylerini tekrar tekrar yaptılar, ölçüm ekipmanlarını tekrar tekrar kontrol ettiler ve sonunda aynı şeyi yinelemekten sıkıldılar. Nötrinolar, evet ışıktan çok az da olsa hızlı idi.
Yüzlerce binlerce kez tekrarlayıp aynı sonucu almalarına rağmen o kadar da emin değildi araştırmacılar; çünkü nötrinonun ışıktan hızlı yolculuk yapması, bu araştırmanın kendisi de dahil modern fiziğin temelini oluşturan Einstein’ın görelilik teorisiyle ters düşüyordu.
Bu sebeple, mütereddit bir açıklama yapıldı eylül ayında. ‘Böyle bir şey bulduk ama biz de emin değiliz, bilim dünyasını bizim bulgularımızı tartışmaya çağırıyoruz’ gibisinden bir açıklamayla deneyin bulguları internete kondu.
Bu köşeyi izleyenler biliyor, o gün bugündür konu tartışılıyor, deneyin nerede yanlış yapmış olabileceği konuşuluyor.
Konuşulan, daha doğrusu ileri sürülen şeylerden biri, deneyde kullanılan kronometreyle ilgiliydi.
Cenevre’den ‘ateşlenen’ nötrino, yaklaşık 450 kilometreyi yerin altında kat ettikten sonra Gran Sasso’da ‘yakalanıyor’du. Siz aradaki 450 kilometreye bakmayın, ışık için bu mesafe çok kısa bir zamanı ifade ediyor.
Tam ‘ateşleme’ anı ile o ateşlenen nötrinonun tam ‘yakalanma’ anını saptayan saat, uzaydaki GPS uydularının içindeki atomik saat. Bilginin uzaya gitmesi ve geri gelmesi sırasında saatlerin hassasiyetinde, yine görelilik teorisinin kendisinden kaynaklanan bir bozulma olabileceği öne sürüldü.
¡ ¡ ¡
İşte bu yüzden OPERA deneyi geçen haftalarda tekrarlandı ve araştırmacılar bir kez daha aynı sonuçlara ulaştıklarını açıkladılar. Zaten bu açıklamadan sonra deneyi içeren akademik makale resmen bir akademik dergiye de gönderildi. Son kararı o derginin hakemleri verecek artık.
Ama ikinci OPERA deneyinden birkaç gün sonra ilginç bir şey oldu. Aynı İtalyan araştırma enstitüsünde, OPERA deneyinin hemen yanında bu kez IKARUS adı verilen bir deneyi yapan bilimciler, OPERA rakamlarına bakarak, nötrinoların ışık hızı bariyerini aşmadığını hesapladılar. Yani aynı araştırmanın aynı rakamlarından tamamen farklı bir sonuç çıkardılar ve bu sonuçlarını da aynı internet sitesinde yayınladılar.
Işıktan hızlı nötrino konusu kavga çıkaracağa benziyor; hatta çıkardı bile.

Tanrı Parçacığı: Son günlere girdik...

MERKEZİ İsviçre’nin Cenevre kentinde olan Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi CERN’in yönetim kurulu 12-16 Aralık tarihlerinde toplanacak.
CERN’in yürüttüğü en önemli araştırma olan ve amacı fizikçilerin ‘Standart Model’ adını verdiği teorik modelde atomun kütle kazanmasına neden olan, yani maddeyi yaratan bir teorik varlık olarak geçen meşhur Higgs Boson’unun varlığını veya yokluğunu kanıtlamak olan araştırmanın kesin sonuçlarının bu yönetim kurulu toplantısına sunulması bekleniyor.
Biliyorsunuz, CERN’deki araştırmacılar yüksek enerji seviyelerindeki taramalarını tamamladılar ve Higgs Bosonuna rastlamadılar. Şimdi daha alçak enerji seviyeleri taranacak ki, bazı araştırmacılar şimdi taranmasına başlanacak olan enerji aralığının (114-141 GeV) aslında ‘Tanrı Parçacığı’nın tam da olması gereken yer olduğunu öne sürüyor.
Ortaya atıldığı günden beri pek çok unsuru sayısız kere yanlışlanıp değiştirilen, pek çok unusuru ise sayısısız kez kanıtlanan ‘Standart Model’in Higgs Bosonu’nun yokluğunun kanıtlanması halinde bir kez daha değişeceği kesin. Ama yok bu maddeyi meydana getiren bu parçacığın varlığı kanıtlanırsa, model bir büyük zafer daha elde edecek ve bizim evreni kavrayışımızda önemli bir kilometre taşı daha geçilmiş olacak.
Nefesler tutuldu, CERN yönetim kurulu toplantısı bekleniyor.

İşin sırrı ölçüm metodunda

PEK çoğumuzun cebinde taşıdığı ‘akıllı telefonlar’la kullandığımız bir özellik GPS. Yani ‘Global Positioning System- Küresel Yer Belirleme Sistemi.’
GPS, bu amaçla uzaya atılmış çok sayıda uydu yardımıyla çalışıyor. Bu uydular esas olarak uzayda dolaşan son derece hassas saatler. Siz yer yüzünden cep telefonunuz veya GPS cihazınızla en az dört GPS uydusunu görebilir olduğunuzda, bu atomik saatler sayesinde o an dünya üzerinde bulunduğunuz yerin tam koordinatını öğrenebiliyosunuz.
İşte nötrino deneyi de bu uydulardan yararlanılarak yapıldı. Altı tane uydu üzerindeki saat nötrinonun ‘ateşlendiği’ anı ve sonra da ‘yakalandığı’ anı işaretledi.
Fakat bir sorun var, GPS uydusuna giden ve geri gelen sinyal ya ışık hızından azıcık daha yavaş gidip geldiyse? Ya dünyanın dönüş hızı ve dönüş yönü bu sinyalleri etkilediyse?
Çünkü nötrinonun hızıyla ışık hızı arasındaki fark çok ama çok az. İşte bu azlık, ölçüm yönteminde bir hata olabileceği şüphesini yaratıyor.
Tabii bu kadar şüphelenilmesinin bir başka sebebi daha var: Kimsenin ışık hızının aşılamaz bir sabit olduğundan vazgeçmeye o kadar da hazır olmaması.