CERN defterini kapatınca neler kaçıracağız?

Yurtdışına kaçması için her şeyi yaptığımız bilimadamlarından olan Prof. Dr. Mehmet Koca bakın hangi ilginç soruları yanıtlıyor:
• Nobel Fizik Ödülü sahibi Pakistanlı bilimadamı Muhammed Abdus Salam, Mehmet Hoca’nın masasına bıraktığı notta ondan neyi rica etmişti?
• Higgs Bozonu’nun Türkiye’ye uzanan hikâyesi ne? Ona ‘Tanrı Parçacığı’ demek doğru mu?
• İslam sanatında kullanılan bir figür, kristal fizikçilerini ve yüksek enerji fiziğiyle uğraşan bilimadamlarını niye şaşkına çevirdi?
• Sibirya’ya düşen bir göktaşında rastlanan simetri niçin olağanüstü?
• Feza Gürsey Enstitüsü’nü idama mahkûm eden Ankara, bilimde doğru yolda mı?

TÜBİTAK’a bağlı olarak kurulan Feza Gürsey Enstitüsü’nün geçen yıl kapatılması, uluslararası bilim dergilerine dahi yansıyan önemli bir gerilemeye işaret etse de Türkiye’de fazla tartışılmamıştı. Oysa siyasetin bilime vurduğu büyük bir darbeydi bu karar…

Tıpkı 16’ncı yüzyılda Sultan Üçüncü Murad’ın, büyük Osmanlı âlimi Takiyüddin bin Manıf’a Tophane’de önce bir rasathane kurdurup, kısa süre sonra gerici şeyhülislamın “gazıyla” onu yerlebir ettirmesi gibi…

Oysa Takiyüddin’in yıldızların koordinatlarını bulmak için geliştirdiği yöntem, çağdaşları olan büyük gökbilimciler Danimarkalı Brahe ve Polonyalı Kopernik’inkinden çok daha isabetliydi (ki Brahe, Takiyüddin’in çalışmalarını izliyordu).

Prof. Dr. Mehmet Koca da, bilimsel dallarda bir Nobel ödülünün nihayet Türkiye’ye gelmesi için Feza Gürsey Enstitüsü benzeri bir kurumun elzem olduğunu düşünüyor. Nitekim Koca, bugüne kadar bu ödüle en çok yaklaşmış Türk olarak görülen matematik ve fizik profesörü Feza Gürsey’in (1921-1992) öğrencisi.

Ünlü Alman matematikçi Hermann Weyl, Gürsey’i, “Şair ruhlu bir matematikçinin ruhuna sahip bir fizikçi” diye niteliyor. Koca, bilime bütünsel yaklaşımıyla “Gürsey ekolünü” devam ettiren akademisyenlerden.

ODTÜ’de yüksek enerji fiziği alanında yüksek lisans yaptıktan sonra Yale Üniversitesi’nde misafir doktora öğrencisi olan Koca, Nobel Fizik Ödülü sahibi Pakistanlı bilimadamı Abdus Salam ve ünlü Fransız fizikçi Louis Michel ile yıllarca çalışmış. ABD’de Fulbright, Almanya’da Von Humboldt burslarıyla araştırmalar yapmış.

ODTÜ ve Çukurova Üniversitesi’ndeki görevlerinin ardından emekli olduktan sonra Türkiye’deki sistemin çarpıklığına, bilhassa da YÖK ve TÜBİTAK’ın yaptıklarına dayanamayan Koca en verimli çağında yurtdışına transfer olmuş. 17 yıldır görev yaptığı Umman’daki Sultan Kabus Üniversitesi’nde, CERN deneylerinde Higgs Bozonu’nun bulunmasını sağlayan çalışmalara da teorik katkı sağlamış.

Koca bugünlerde, bazı alaşımlarda gözlenen “kristalsi” yapılar ile İslam sanatındaki figürlerin benzerliği üzerine ilginç bir çalışma yürütüyor. 16-22 Aralık tarihleri arasında Hindistan’da düzenlenecek “Groups and Geometry” adlı uluslararası bir konferansta bu konuda üç ayrı konuşma yapacak.

* * *

Sibirya’daki göktaşlarından Erdal İnönü’ye uzanan uzun sohbetimizde Prof. Dr. Koca bakın neler söyledi:

KOMİK EMEKLİLİK İKRAMİYESİ: ODTÜ’de ve Çukurova Üniversitesi’nde yıllarca çalıştım. Emekli olduğum zaman devletin bana verdiği parayla bir otomobil bile alamıyordum. Türkiye’de bütün emeklilerin başına geldiği gibi çalışmayı sürdürmem gerekiyordu. O zaman vakıf üniversiteleri henüz gelişmiş değildi. Bir arkadaşımın telkiniyle Umman’daki Sultan Kabus Üniversitesi’ne geçtim. İyi ki de geçmişim, çünkü çok daha iyi çalışmalar yapma imkânım oldu.

NİCELİK ARTIYOR, NİTELİK DÜŞÜYOR: Türkiye’deki mevcut durumu pek parlak görmüyorum. Bilimsel yayın sayısı artıyor, ama kalite düşüyor. Bir zamanlar daha az üniversitede daha çok fizikçimiz varken ve bunlar sürekli iletişim halindeyken, bugün vakıf üniversitelerinin çoğalmasıyla güç dağıldı, Türkiye fizik camiasındaki iletişim azaldı. Fizik öğretmenleri yetiştirip sürekli aynı şeyleri çocuklara okutarak bilime katkı sağlayamayız.

İNÖNÜ KURDURDU, MEVCUT HÜKÜMET KAPATTIRDI: Her ülkede üniversitelerin dışında belli dallarda araştırmalar yapan enstitüler vardır. Almanya’da Max Planck enstitüleri var, yani bir tane de değil. ABD’de, Japonya’da bilimsel gelişmenin öncülüğünü hep böyle enstitüler yapar. 1992’deki vefatının ardından Feza Bey’in cenazesinde dönemin Başbakan Yardımcısı Erdal İnönü’ye onun adına bir enstitü kurulması talebini iletmiştim. Sonradan başka arkadaşların çabalarıyla bu gerçek oldu. Ama geçtiğimiz günlerde TÜBİTAK, İstanbul’daki bu enstitünün kapatılmasına neden olan kararları aldı. Gerekçesini tam bilmiyorum. Ancak bu enstitüde çalışanlar TÜBİTAK’ın bu şekilde yönetilmesini doğru bulmuyorlardı. Belki bugünkü hükümet de, bu enstitüdeki bilimadamlarının kendilerine muhalif olduğunu düşünüyordu.

ARTIK CERN’E ÜYE OLMALIYIZ: Feza Gürsey Enstitüsü eski statüsüyle tekrar açılmalı, Türkiye’de başka enstitüler de kurulmalı.  Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi’ne (CERN) üye olmalıyız. Avrupa kurumlarıyla bütünleşmek istiyoruz, ama Avrupa’nın en temel araştırma kurumu CERN’de yokuz. Gelin üye olun diyorlar, biz ayak sürüyoruz.

BAŞIMIZDA YÖK BELASI VAR: Türk üniversitelerinde hem teorik, hem de deneysel alanda yüksek enerji fizikçilerinin bulunması lazım. Sadece uzmanlık dallarında değil, doğayı bir bütün olarak görebilen, bilimsel dalları birleştiren daha fazla beyin gerekiyor bize. Ama başımızda da bir ‘YÖK belası’ var. Ben de YÖK mağdurlarından biriyim. Bu yüzden hayatta iki defa doçent, üç defa profesör oldum. Türkiye’deki uygulamalara dikkat edin. Çok temel meselelere dair hayati bir ilgisizlik var.

HIGGS BOZONU’NUN HİKÂYESİ: Bakın, Higgs Bozonu’nun varlığı geçen yaz CERN’de çok büyük ihtimalle kanıtlandı. Orada çok daha fazla Türk bilim adamının olması gerekirdi. İstanbul’da kapatılan enstitüye adını veren hocam Feza Gürsey’in yakın arkadaşı olan Japon asıllı Amerikalı bilimadamı Yoichiro Nambu, 2008’de Nobel kazanmıştı. Onun adıyla anılan bozon, kütlesiz bir bozondur.

TEORİK AÇIDAN ÇIĞIR AÇTI: İngiliz fizikçi Peter Higgs 1964’te bu modelde farklı değişiklikler denedi. Sonunda elektromanyetizmayı o teoriye ekledi. Elektromanyetizmanın temel parçacığı olan fotonun kendi teorik modelinde kütle kazandığını gördü. Oysa foton gerçekte kütlesizdir. Böylece gerçekte karşılığı olmasa bile, teorik açıdan fizikçilerin aradığı bir mekanizma oluşmuş oldu.

BİLİMSEL BOŞLUĞU DOLDURDU: 1967’de Steven Weinberg ve Abdus Salam Higss mekanizmasını kullanarak elektro-zayıf teoriyi yani Standart Model’i oluşturdular. Bu modele göre elektron ve zayıf kuvvet taşıyıcısı W-Z bozonları Higgs alanı sayesinde kütle kazanıyor. 1983’de W-Z bozonları CERN’de bulundu.

MİTİNGE GELEN KONUŞMACI GİBİ: Higgs Parçacığı, vakumu tamamen dolduran bir parçacıktır. Bu vakumun içinde ilerleyen elektron. Kalabalık bir miting düşünün. Herkes oraya, buraya dağılmış. Fakat ünlü bir konuşmacı kürsüye çıkmak üzere bu kalabalığın içine girdiğinde herkes onun etrafına toplanıyor, konuşmacının ilerlemesi zorlaşıyor. İşte Higgs Bozonu o kalabalıktır. Elektron ise o konuşmacıdır. Elektronun kütle kazanması buna benzetilebilir.

MÜSTAKBEL NOBELLİ’DEN KOCA’YA UYARI: 1967’den 1972’ye kadar bu teoriye Weinberg teorisi deniyordu.  Ben de 1972’de doktora sonrası çalışmalar yürütmek üzere Trieste’deki Abdus Salam Enstitüsü’ne gitmiştim. İki ay sonra bir makale yazdım. Enstitünün yayın organında basıldı. Ertesi gün ofisime döndüğümde masamda bir not buldum. Şöyle yazıyordu:  “Arkadaşım, sizi aradım fakat bulamadım. Bir makale yazmışsınız, ama lütfen şu çalışmalarıma da referans vermeye dikkat ediniz.”

MODELİN İSİM BABASI KOCA OLDU: Notu bırakan, daha sonra Nobel alacak olan Abdus Salam’ın ta kendisiydi. Uyarısının sebebi, makalemde ‘Weinberg Modeli’ne atıfta bulunmamdı. Bütün bilim medyası bu ismi kullandığı için öyle yapmıştım. Oysa Abdus Salam (sağda), kendisinin de bu modele önemli katkı sağladığını düşünüyordu. Bu açıdan dünyaya kendisini göstermeye çalışırken ilk konuştuğu kişi benmişim. Diğer bilimadamlarıyla değerlendirdik. Bizden kıdemli olanlar da “Abdus Salam haklı, onun da katkısı var” dediler. Ben de makalemdeki “Weinberg Modeli” ismini “Weinberg-Salam” modeli diye değiştirdim ve yıllar içinde tüm bilim camiasında modelin ismi bu şekliyle kabul edildi. Yani modelin isim babası benim.

TEK EKSİK HIGGS BOZONU KALDI: Daha sonra Salam, Nobel aldı. Teorisi, fizikteki üç kuvveti de içeren büyük bir model haline dönüştü. 1980’lerdeki deneylerde, bu modelde var olduğu farzedilen ama daha önce gözlenemeyen bir dizi parçacık bulundu. Ve bu modelin artık o kadar sağlam olduğu görüldü ki sonunda buna “Standart Model” dendi. Tek eksik Higgs Bozonu olarak kaldı.

CERN VE BENZLERİ NEDEN KURULDU: Daha ağır olduğu anlaşılan bu bozonun varlığını kanıtlamak için çok daha yüksek enerjili deneyler yapmak gerekiyordu. Bu nedenle yıllar içinde dünyadaki parçacık fiziği laboratuarlarındaki çarpıştırıcılar yeniden tasarlandı, yeni mıknatıslarla güçlendirildi. Bunlar büyük yatırımlar, uzun vadeli çalışmalar gerektiriyor.

‘TANRI PARÇACIĞI’ DEMEYİN: Sonunda 4 Temmuz 2012’de yapılan açıklamayla, CERN’de yürütülen iki deneyde de (ATLAS ve CMS) Higgs Bozonu’nun varlığının büyük ölçüde kanıtlandığı bildirildi. Yanılma payı sadece 550 milyonda 1. Bu parçacığın keşfine giden yolu açan Abdus Salam dindar bir Müslümandı. 1979’da Nobel Fizik Ödülü’nü onunla paylaşan Steven Weinberg ise ateisttir. Ama inançlarını fiziğe hiç sokmadılar. Bazı fizikçiler popülarite uğruna bu bozona “Tanrı Parçacığı” demeye devam ediyor.

TEKNOLOJİYE NE KATKISI OLABİLİR: Peki, bu keşfin bizim gündelik hayatımıza etkisi olacak mı? Temel fizik çalışmaları yapılırken yeni teknolojiler geliştirilmesi hiçbir zaman düşünülmez. Mesela atom ile ilgili keşifler de geçen yüzyılda insanların gündelik hayatını aniden değiştirmedi. Fakat bu sayede yıllar içinde birçok icat da yapıldı. Bunların bazıları atom bombası gibi ölümcül, bazıları ise nanoteknolojik aygıtlar gibi insana yararlıydı. Higgs Parçacığı’nın ne tür teknolojiler doğuracağını şu anda tahmin etmek zor.

TÜM TEORİLER BİRLEŞECEK Mİ: Her halükârda bu keşif çok önemli. Çünkü 100 yıl önce Maxwell’in çalışmalarıyla elektrik ve manyetizma teorileri birleştirilmiş, Elektromanyetizma Teorisi ortaya çıkmıştı. Bu ayarda büyük bir teori sayılan Standart Model de zayıf, elektromanyetik ve güçlü etkileşim teorilerini içeriyor. “Peki, tüm bu teorileri birleştiren bir model oluşturulabilir mi” diye soruldu. İki rakip teori ortaya çıktı.

ŞİMDİ DE NÖTRİNOLAR SORU İŞARETİ: Bunlardan biri Feza Gürsey ve arkadaşlarının yarattığı ‘Büyük Birleşme Teorisi’dir. Ancak şu anda bu teori tamamlanmış değil. Çünkü Higgs Bozonu elektronlara kütle kazandırsa da, son 10 yıl içindeki çalışmalarla, daha önce kütlesiz sanılan nötrinoların da kütle sahibi olduğu gösterildi. Bunun nedeni henüz açıklanamıyor. Bu yüzden Higgs Bozonu sayesinde her şeyi çözmüş değiliz.

AMA NEREYE KAYBOLUYORLAR: Güneş’ten Dünya’ya gelen nötrinoların, astrofizikçilerin tahmininden üçte bir oranında daha az olduğu görülüyordu. Son dönemde yapılan araştırmalar nötrinoların yol boyunca farklı türlere dönüştüğünü gösterdi. Bilimadamı olarak benim CERN’deki deneye teorik katkım da işte bu nötrinoların kütle kazanırken sahip oldukları simetrinin nasıl değiştiği konusundadır.

KRİSTALSİLER YENİ MERAK ALANI: Simetri fiziğin temelidir. Bu alanda giderek önem kazanan konu ise kuvazikristaller (kristalsi yapılar). Kuvazikristaller yüz yıllık Kristal Teorisi’nin pabucunu dama attı. Şöyle söyleyeyim: Bir düzlemsel yüzeyi kare ve altıgen seklindeki karolarla kaplayabilirsiniz, ama beşgen şeklindeki karolarla kaplayamazsınız. Arada boşluklar kalır. Kristal yapılarda hep iki katlı, üç katlı, dört katlı ve altı katlı simetriler bulunur. Ama beş katlı simetriler görülmemişti.�

PAULING’E RAĞMEN KANITLANDI: 1984 yılında Daniel Shechtman isimli İsrailli bir bilimadamı beş katlı simetriye sahip kristal yapılar olabileceğini gösterdi. Alüminyum-manganez atomlarının alaşım içindeki dizilişinde beş katlı simetri olduğu görüldü. Adamcağız, biri kimyada, öbürü barış ödülü olmak üzere iki dalda Nobel Ödülü almış olan Linus Pauling'in bilim dünyasındaki otoritesi yüzünden iki yıl makalesini yayınlatamadı. Uzun mücadelelerden sonra çalışmalarını yayınladı ve geçen sene Nobel Kimya Ödülü’nü kazandı. Shechtman'ın çalışmalarından sonra pek çok bilim insanı (bunlara Mehmet Erbudak ve Refik Kortan da dâhil) kristal simetrilerine uymayan yüzlerce kuvazikristal buldular. Hatta Sibirya'ya düşen göktaşlarından geldiği sanılan “ikozahedral” simetriye sahip kuvasikristaller de geçen yıl keşfedildi (sağda, ikozahedral simetriye sahip üç boyutlu bir şekil olan dodekahedron).

500 YIL ÖNCE İSLAM SANATINDAYDI: Kuvazikristallerin matematiksel modellemesi, kristal yapıların aksine, henüz tam olarak anlaşılmış değil. Genel Görelilik alanındaki önemli çalışmalarıyla tanınmış  Roger Penrose 1974 yılında düzlemin iki tür eşkenar dörtgenle kaplanması halinde beşli simetrilerin ortaya çıkacağını gösterdi. 2007 yılında P.J. Steinhardt ve öğrencisi P.J. Lu düzlemdeki beş katlı simetrileri İslam bilim insanlarının R. Penrose'dan 500 yıl önce keşfettiklerini, tarihi eserlerden aldıkları şekilleri ve resimleri göstererek ispatladılar.

KADIN MİMARIN KEŞFİNİ TÜRKLER GELİŞTİRDİ: Geçen yıl Texas Tech. Üniversitesi’nden kadın bir mimar olan R. Al-Ajlouni beşli simetrinin kullanıldığı bazı İslam eserlerinin temelinde yatan şeklin olduğunu gösterdi. Biz de, eşim Nazife Koca ve Gaziantep Üniversitesi’nden Prof. Dr. Ramazan Koç ile birlikte, Al-Ajlouni'nin temel şeklinin dört boyutlu uzaydaki A4 denen bir kristal yapının iki boyutlu düzleme izdüşümü yapılarak elde edileceğini gösterdik (sağda). Belki yüksek boyuttaki başka matematiksel kristallerin de düzlem üzerindeki gölgesini inceleyerek diğer İslam sanatlarıyla ilişkileri bulunabilir. Bu konulardaki çalışmalarımıza halen devam ediyoruz.

* Bu yazı ilk olarak 17-18 Kasım tarihli Hürriyet Son Baskı’da yayımlandı. Hürriyet Gazetesi Dış Haberler Şefi Emre KIZILKAYA’nın iletişim bilgileri ve bloguna http://about.me/emrekizilkaya adresinden ulaşılabilir. Ayrıca: http://www.twitter.com/ekizilkaya