'Tanrı parçacığı' yerin 100 metre altında mı, gökyüzünde mi

Anladım, şimdi artık işin en heyecanlı bölümüne, çarpışma anına gelelim. Ama önce bana neyi hızlandırdığınızı ve protona bir tekme atmanın, bir tokat atmanın kaça mal olduğunu anlatın.

İşin aslında en ucuz kısmı neyi hızlandırdığımız. Protonu hızlandırıyoruz. Proton ne? Hidrojen. Hidrojen atomundaki elektronu sıyır, al sana proton. Çünkü hidrojen temelde bir proton ve etrafındaki bir elektrondur. En basit, periyodik cetveldeki başlangıç atomumuz yani.

Bunu nasıl elde ediyorsunuz?

Hidrojen tüpümüz var. Yani bildiğimiz küçük bir şişe büyüklüğünde oksijen tüpleri gibi. Bir tüp bizi aylarca götürüyor. Bir prosesle o hidrojenler elektronlarından ayrıştırılıyor ve haliyle artı yüklü hidrojen haline geliyorlar. Ama artı yüklü hidrojen dediğin, yani elektronsuz hidrojen dediğin şey zaten protonun tek başına hali. Biz onları alıyoruz ve bunları “bohça” haline sokuyoruz.

Bu bohçalardan iki tanesini mi alıp çarpıştırıyorsunuz?

Bir tane protonu elde ederek hızlandırmak hem zor hem de aynı zamanda değmez. Biz aşağı yukarı 10 üzeri 11 tane yani birin yanına 11 tane sıfır koyun o kadar sayıda proton hızlandırıyoruz, bir bohça dediğimiz bu. Bu da 100 milyar ediyor. Yaklaşık 100 küsur milyar tane protonu, bir arada hızlandırıyoruz. Ve bu çok ama çok küçük bir hacim içinde. Yani şu elimdeki çakmağı düşünün bunun gibi bir tane daha karşıda hazırlanmış...

HER SANİYE 40 MİLYON BOHÇA KARŞI KARŞIYA GELİYOR

Yani 100 milyar proton aynı anda mı çarpışıyor?

İnsan öyle sanıyor ama öyle değil. Şimdi bu 100 milyar arkadaşın hepsi artı yüklü yani giderken kendi yanındakini itiyor. Onları bir arada tutmak için yine elektromanyetik kuvvetlerle ayrıca bir sıkıştırma işlemi uyguluyoruz. Bir tarafta 10 üzeri 11 proton, öteki taraftan 10 üzeri 11 proton da buradan gelip birbirleri üzerinden geçişiyor...

O zaman bu deney hiç durmadan devam ediyor demek. Aynı bohçaları binlerce kere kullanıyorsunuz.

Evet, doğru, aynen öyle. Bunlar art arda kalkan bir sürü tren gibi. İlk iki bohça çarpışıyor (geçişiyor). 25 nanosaniye sonra yani 25 saniyenin milyarda biri kadar sonra arkasından gelen bohça geliyor ve bu geçişmeler tekrarlanıyor. Bu da her saniye 40 milyon karşılaşma oluyor demek.

100 MİLYAR PROTONDAN KAÇI ÇARPIŞIYOR BİLİYOR MUSUNUZ

Yani her geçişmede 100 milyar çarpışma mı oluyor?

Hayır bunların hepsi çarpışmıyor. Kaç tanesi çarpışıyor biliyor musunuz? Başlangıçta 10-15 taneydi, şu an ise bunu sıkıştıra sıkıştıra böyle 30’lu, 50’li mertebelere getirdik ve derdimiz de bunu arttırmak. Çünkü her bir geçişmede ne kadar çok çarpışma oluyorsa o kadar çok veri alacağız. Dairesel hızlandırıcının avantajı da zaten bu. Çarpışmadan geçenler dönüp tekrar karşı karşıya geliyor.

Her saniye 40 milyon kere tekrarlanan bir şeyi ölçmek ya da gözlemlemek mümkün mü?

İşte o yüzden çok zor bir iş aslında. Kullandığınız algıçların her 25 nanosaniyedeki etkileşmelerin ortaya çıkardığı parçacıkların algıçta bıraktığı izleri kaydedecek bir mekanizma kurmalı ve bir sonraki 25 nanosaniyede olanı da kaçırmamalısınız.

Hocam ben yine cahili oynayıp sorayım. Şimdi orada iki bohça çarpıştı. Bu çarpışma ne kadar sürüyor?

Bu iki proton ışık hızına çok yakın bir hızla çarpışıyor. Işık hızıyla giden iki tren yan yana geçse ve siz iki ayrı vagonda olsanız ve elinizi pencereden çıkarıp çak yapmaya kalksanız bu ne kadar zamanda olabilir?

SİZ O YERALTINDA TANRI’NIN YAPTIĞINI MI YAPIYORSUNUZ

Şimdi en kritik ve en klişe soruya geleyim. Oluşturduğunuz bu çarpışma ile kainatın oluşumundaki Big Bang, yani Büyük Patlama’nın aynısını mı yaratıyorsunuz?

Hayır. O benzetmenin yapılmasının sebebi şu. Bu çarpışmada oluşan enerji yoğunluğu, Big Bang’de ortaya çıkan enerji yoğunluğuna en yakın enerji yoğunluğu. Yani kontrollü bir ortamda, insan eliyle Big Bang’e ulaşılan en yakın nokta olması. Ama hâlâ Big Bang’den çok uzaktayız.

Yani bu çarpışma bir patlama değilmiş diyebilir miyiz?

Yeri gelmişken ona da açıklık getirelim. Çarpışma dediğimiz şey aslında bir yalan. Protonlar birbirine yaklaşıyor. Protonların içindeki etkileşmesini sağlayan parçacıklar ile kuarklar karşılıklı protonlar arasında birbiriyle etkileşiyor. Bizim yaptığımız, çarpışma adındaki şey mümkün olan en yakın mesafede yüksek enerji protonları geçiştirirken etkileşmelerini sağlamak ya da beklemek. Çarpışma dediğimiz bu. Bunu da ne kadar fazla sayıda yaparsak o kadar iyi.

Hocam, yüzyıllar boyunca dinlerin gökyüzünden gelen sesi bize “Kainatı ve insanı Tanrı yarattı” diyor. Sizin yerin 100 metre altındaki deneylerinizden gelen ses ne diyor? Ne sonuca vardınız orada? Mesela Tanrı’nın kainatı nasıl yarattığını mı? Yoksa kainatın kendi kendini nasıl oluşturduğunu mu? Yani hocam kainatı ve insanı Tanrı mı yarattı, yoksa tabiat mı...

Tuzak bir soru bu. Tuzağa düşmemek için şöyle cevaplayayım. Fizik “nedenlerle” ilgilenmez, “nasıllarla” ilgilenir.

Risk almak istemeyen bir cevap değil mi hocam bu? Ayrıca siz bu sohbette ‘Biz görünmeyeni anlamaya çalışıyoruz’ dediniz.

Biz Tanrı gözüyle bakmıyoruz. Bu olayın inanç tarafı değil, bilim tarafındayız. Olanı görmüyoruz. Sonuçlar üzerinden olmuş olanı hesaplayabiliyoruz. Bizim tüm sonuçlarımız belirsizlik barındırır. Olasılıktır. Örneğin, elektronu tanıma olasılığımız yüzde 95’tir. Foton geçtiği zaman tanıma olasılığımız yüzde 75’tir. Şöyle bir basit benzetme yapalım: Bir ışık ya da aydınlık görünce bilirsin ki bu ışığın geldiği bir yer vardır, bir ışık kaynağı vardır ama kaynağı görmezsin, ışığın özelliklerini daha iyi inceleyerek kaynağın özelliklerini de hesaplayabilirsin...

‘TANRI PARÇACIĞI’NI DEĞİL ALLAH’IN BELASI BİR PARÇACIĞI ARIYORUZ

Gelelim bu konuda sıradan insanın ve popüler bilimcilerin en sevdiği kavrama. CERN denince bizlerin aklına hemen “Tanrı parçacığı” geliyor. Buldunuz mu onu?

Önce kavramda anlaşalım. Evet Higgs Bozonu, ‘Tanrı Parçacığı’ (The God Particle) kitabıyla meşhur oldu. Ama yazarı bunu, “Allah’ın belası parçacık” (Goddamn particle) olarak tanımlıyor. “Biz yıllardır ara ara bu parçacığı bulamadık” diyor. Çünkü teori kesin tanım vermiyor. Fizikçiler yıllarca aradı ama bulamadı. Bir bilinmezlik uzayı var.

Peki hocam siz ne buldunuz?

Şu anda biz Higss parçacığı sayesinde, Higgs alanının doğru olduğu ve böyle bir alanla örneğin elektron etkileşince elektron kütlesini aldığını anlamış olduk. Kuramcılar dediler ki hesaplara göre simetri kırılmasından sebep bir tane öngörülmemiş parçacık ortaya çıkması lazım. O dönemden bu yana yıllardır Higgs parçacığının peşindeyiz. Çünkü çok güzel bir kuram.

EVRENİN YÜZDE 5’İ BİLDİĞİMİZ MADDE, GERİSİ KAPKARANLIK

İyi de bütün bunlar hâlâ çok soyut şeyler. Binlerce insan, bu devasa teknoloji bugün geldiğimiz yer nedir?

Evrenin madde-enerji anlamında yüzde 5’ini anlayabilmiş durumdayız. Geri kalanı karanlık madde ve enerjiden oluşuyor. Higgs’in keşfiyle, bu yüzde 5’in de yüzde birkaçının kütlesini anlamış olduk. Geri kalanı da açıklayabilmek için yeni deneyler tasarlıyoruz dünya çapında. Yani bu bitmeyen bir hikâye...

Peki gitmek istediğiniz yere ulaşınca ne göreceğiz? Mesela Tanrı’yı görebilecek miyiz:

Yine tuzağa düşmemek için şöyle diyeceğim. Ne göreceğimizi gittiğimiz zaman göreceğiz.

ORADA NE OLDUĞUNU GÖRMEK MICK JAGGER’I GÖRMEK DEĞİL

Yani bu kadar para, bu kadar insan, ne göreceğinizi bilmediğiniz bir yere yolculuk için mi?

Allah’tan bilim ve bilim insanları sizin kadar insafsız değil. Diyelim ki bir dağcısınız. Dünyanın en yüksek noktasına tırmanmak istiyorsunuz. Oraya tırmanmadan o hissi, yorgunluğu, coşkuyu yaşamayacaksınız. “Neden çıkmak istiyorsunuz” denirse o kişiye, çok büyük ihtimalle şu cevabı verecektir: “Gittiğim zaman göreceğim.” O noktayı sanatla ya da psikolojiyle karıştırarak söylüyorum anlaşılır olması için.

Ben de Küba’daki Rolling Stone konserine neden gidiyorsunuz diye sorduklarında “Orada olup görmek için” diyorum.

Yok Mick Jagger’ı ve Keith Richards’ı görmek arzusu ile aynı şey değil bu. Şimdi bu çarpıştırıcıyı şöyle düşünün. Hayatta fikir sahibi başka hiçbir yerde olamayacağınız kadar, doğanın sırlarıyla ilgili bilginin olabileceği bir an burası.

İKİ İNSAN ÇARPIŞSA KAÇ OLASILIK ÇIKAR

Tamam bildiğiniz bu. Peki bilmediğiniz? Öğrenmek istediğiniz?

Bu etkileşmelerde şunu bilmiyoruz: Bu iki proton çarpıştığı zaman ne çıkacak? İnsanı alalım. İki kişi çarpıştığı zaman bir üçüncü insan çıkacak ama o nasıl bir insan? Biliyoruz ki işte onun oluşma olasılığı 20 milyarda bir, 20 trilyonda bir olabilir. Haliyle bunu en az 20 trilyon kere tekrarlamak gerekiyor bir taneyi garantilemek için.

SADECE HIGGS BOZONU İÇİN İKİ YILLIK VERİ GEREKTİ

Her saniye bu kadar veri nerede kullanılıyor?

Bir örnek vereyim. Sadece Higgs Bozonu’nun keşfi için yaklaşık iki senelik veri alımı gerekli. (*) Yani geldiğiniz noktada ‘Biz hiç olmazsa evreni algılayabildik’ diyebiliyor musunuz?

Desem de, sokaktaki hiç kimseyi ben “Arkadaş bu muazzam bir şey, evreni algıladık” diye ikna edemem.

ANNEANNEMİN MAKASIYLA KESE KESE NEREYE GELDİM

Peki buradan nereye gideceğiz?

Kendi payıma anneannemin kâğıt makası ile kesmeye devam ediyorum. Biz küçükken atomun tanımını şöyle öğrenmiştik. Parçalanamaz en küçük cisim. Şimdi atomun en küçük olmadığını biliyoruz. Şu anda en küçük parçalanamaz dediğimiz kuark, elektron mesela. Ama kafalardaki sorumuz şu: “Acaba bunun da altyapısı mı var?” İşte bu deneylerde bunları arıyoruz şu an.

Ya bulamazsanız: Bunca para, çaba ve hayal boşa mı gitmiş olacak?

Biz fizikçiler öyle bakmıyoruz. Siz aradığınız bir şeyi bulamazsanız “Yokmuş” dersiniz. Biz hâlâ “Olabilir” demeye devam ederiz. Higgs Bozonu yıllarca bulunamadı. Ama hiçbir yerde yokmuş denmedi. Higgs Bozonu şu koşullarda tespit edilemeyen bir parçacık varsayıldı. Şimdi de eğer öyle bir parçacık varsa bulamazsak dahi, “Bu parçacıkları böyle böyle aradık, şu koşullara kadar yokmuş” diyoruz.

Hocam bu sözlerinize dayanarak, ‘Biz Tanrı yoktur da demeyiz’ diyebilir miyiz?

Hayır bu söylediklerimin o konuyla hiç ilgisi yok. Tekrar edeyim biz fizikçiler ‘nasılla’ ilgiliyiz. ‘Tanrı’ sorusu ise inançla ilgili bir şey. O soruyu her insana ayrı ayrı sorun. Her biri ne cevap veriyorsa cevabı odur...