Atomun keşfi ha tamamlandı ha tamamlanacak
GEÇEN hafta Yeni Zelandalı fizikçi Ernest Rutherford’un ‘atomu keşfi’nin 100. yılıyla ilgili bir yazı yayınlandı bu köşede.
Rutherford aslında tam olarak atomu bulmamıştı henüz, ilk bulduğu elektrondu. Neden sonra atom çekirdeğini de buldu. Daha sonra çekirdeğin pozitron ve nötrondan oluştuğunu da gösterdi.
Aslında macera orada da bitmiyordu ama bizim okullarımızdaki ders kitaplarına bu kadarı girdi. Taa 100 yıl önce çizilmiş olan atom modelini öğreniyor hâlâ çocuklarımız okullarda: Ortada nötron ve pozitrondan oluşan çekirdek, onun etrafında yörüngede dolaşan elektron veya elektronlar.
Atomun iç evrenine girildikçe, bizim taa eski Yunandan kalma, ‘Maddenin en küçük ve temel haline atom denir’ şeklindeki kavrayışımız da değişti. (Ama sanırım okul kitaplarında bu hâlâ değişmedi.)
![Atomun keşfi ha tamamlandı ha tamamlanacak]()
Önce atomun belli şartlarda bir atomdan başka bir atoma doğru dönüşebildiği anlaşıldı. Örneğin güneşte yaşanan bu: Hidrojen atomları olağanüstü yüksek enerji altında birbirleriyle birleşiyor, önce helyuma dönüşüyorlar. Dünya üzerinde hidrojen bombasıyla yapılan da bu.
Atomların yüksek enerji altında birleşmesine ‘füzyon’ deniyor. İki atomun çekirdeği birleşirken ortaya da muazzam bir enerji çıkıyor. Bu birleşme de aslında muazzam bir enerji gerektiriyor.
Uzunca bir süreden beri bir kısım fizikçinin rüyası, bu birleşmeyi ‘soğuk’ bir ortamda gerçekleştirmek. Böylece, çevreye zarar vermeyen sonsuz bir enerji kaynağı bulunmuş olacak. Ama ‘soğuk füzyon’ bugüne kadar gerçekleştirilemedi, arada birkaç kez ‘Başardık’ diye açıklamalar yapıldıysa da maalesef başarılamadı
Başarılabilmiş olsa, bir avuç okyanus suyuyla bütün dünyanın enerji ihtiyacını karşılamak mümkün olacaktı.
Neyse, konudan çok uzaklaşmayayım: Atomun maddenin en küçük birimi olduğu savı, atomun bölünebilir olduğunun kanıtlanmasıyla yıkıldı. Aynı şekilde, atom bölünürken de başka bir atoma dönüşebiliyordu.
Buradan ‘temel parçacıklar’ın elektron-pozitron-nötron üçlüsü olduğu sonucuna varıldı. Ama bu da geçici bir sonuçtu. Bir süre sonra bu üç temel atomaltı parçacığı oluşturan başka temel maddeler de bulunduğu ortaya çıkmaya başladı.
Tabii ortaya sadece yeni yeni temel parçacıklar çıkmıyordu. Bir sürü de soru doğuyordu. Bu sorulardan biri, atomu bir arada tutan gücün ne veya neler olduğuydu. Burada uzun uzun detaylara girmemeye çalışıyorum ama bu konunun 20. yüzyıl fiziğinin 21. yüzyıla devrettiği en önemli konuların başında geldiğini söylemem lazım.
Duymayan kalmadı, merkezi İsviçre’nin Cenevre kentinde olan Avrupa Nükleer Araştırmalar Konseyi CERN’de epeydir sürmekte olan bir deney var. Bu deneyde popüler söyleyişle ‘Tanrı Parçacığı’ veya bilimsel söyleyişle ‘Higgs Boson’u aranıyor.
Birkaç hafta önce CERN’de çalışan araştırmacılardan birinin bir internet yazışmasında ‘Tanrı parçacığını kanıtladık’ dediği öne sürüldü. Bu hemen yalanlandı, “Henüz araştırmalar sona ermedi, hala elimizdeki datayı incelemeye devam ediyoruz” dendi.
Gerçekten de, büyük hadron çarpıştırıcısında son derece yüksek enerji düzeylerinde atomaltı parçacıklar çarpıştırıldı. Onbinlerce, belki yüzbinlerce çarpışma kaydedildi. Şimdi bilimciler bu çarpışma kayıtlarında ‘Tanrı Parçacığı’nı arıyorlar. Çünkü deney bunun için yapıldı.
Atomun kayıp parçası bulunduğunda, atomun sırları da çözülmüş olacak. Bu da bizi evreni çözecek noktaya yaklaştıracak.
Saf aklın zaferi
ALBERT Einstein’ın sadece aklı vardı. Koca evreni ve kütleçekiminin sırlarını sadece aklıyla, teorik düzeyde çözdü. Daha geçen hafta onun teorik olarak ortaya koyduğu bir başka olgu daha deneyle kanıtlandı, bırakın yıldızları dünya gibi görece küçük nesnelerin bile uzay zamanı eğdiği deneysel olarak da kanıtlandı.
Fizik evreninde, saf aklın sayılmayacak kadar çok zaferi var. Bu taa Newton’dan beri böyle.
Son büyük zaferlerden biri benim doğduğum yılda, 1964’te elde edildi. O yıl, neredeyse hepsi aynı zamanda üç ayrı bilimsel makalede, bugün ‘Tanrı Parçacığı’ veya ‘Higgs Bosonu’ diye bildiğimiz ‘şey’in varolması gerektiği öne sürüldü.
Makalelerden biri Peter Higgs isimli İngiliz fizikçiye aitti. (Diğer makaleleri, François Englert-Robert Brout ikilisiyle Gerald Guralnik-C. R. Hagen-Tom Kibble üçlüsü yazmıştı.)
İşte bugün CERN’de bu makalelerde öngörülen ‘şey’ aranıyor.
Neden ‘Tanrı Parçacığı’?
PEKİ aranan parçacığa neden ‘Tanrı Parçacığı’ deniyor ve neden bu parçacık atomun sırlarını çözmemizde en önemli anahtar?
Bu sorunun cevabı temel parçacıkların doğasında gizli. Eğer ilginizi çekiyorsa teorik detaylarını haftaya yazarım, şimdi burada yerim doldu ama şu kadarını söylemem gerek: Higgs Bosonu, bir gereklilik nedeniyle denklemlere girdi. Higgs bosonunun olmadığı durumda, atomaltı parçacıklar bir araya gelseler bile bir kütleye sahip olamıyorlar. İşte bu sebeple, yani madde kütle kazanabilsin diye bu ‘Tanrı parçacığı’ var.
Aslında macera orada da bitmiyordu ama bizim okullarımızdaki ders kitaplarına bu kadarı girdi. Taa 100 yıl önce çizilmiş olan atom modelini öğreniyor hâlâ çocuklarımız okullarda: Ortada nötron ve pozitrondan oluşan çekirdek, onun etrafında yörüngede dolaşan elektron veya elektronlar.
Atomun iç evrenine girildikçe, bizim taa eski Yunandan kalma, ‘Maddenin en küçük ve temel haline atom denir’ şeklindeki kavrayışımız da değişti. (Ama sanırım okul kitaplarında bu hâlâ değişmedi.)
Önce atomun belli şartlarda bir atomdan başka bir atoma doğru dönüşebildiği anlaşıldı. Örneğin güneşte yaşanan bu: Hidrojen atomları olağanüstü yüksek enerji altında birbirleriyle birleşiyor, önce helyuma dönüşüyorlar. Dünya üzerinde hidrojen bombasıyla yapılan da bu.
Atomların yüksek enerji altında birleşmesine ‘füzyon’ deniyor. İki atomun çekirdeği birleşirken ortaya da muazzam bir enerji çıkıyor. Bu birleşme de aslında muazzam bir enerji gerektiriyor.
Uzunca bir süreden beri bir kısım fizikçinin rüyası, bu birleşmeyi ‘soğuk’ bir ortamda gerçekleştirmek. Böylece, çevreye zarar vermeyen sonsuz bir enerji kaynağı bulunmuş olacak. Ama ‘soğuk füzyon’ bugüne kadar gerçekleştirilemedi, arada birkaç kez ‘Başardık’ diye açıklamalar yapıldıysa da maalesef başarılamadı
Başarılabilmiş olsa, bir avuç okyanus suyuyla bütün dünyanın enerji ihtiyacını karşılamak mümkün olacaktı.
Neyse, konudan çok uzaklaşmayayım: Atomun maddenin en küçük birimi olduğu savı, atomun bölünebilir olduğunun kanıtlanmasıyla yıkıldı. Aynı şekilde, atom bölünürken de başka bir atoma dönüşebiliyordu.
Buradan ‘temel parçacıklar’ın elektron-pozitron-nötron üçlüsü olduğu sonucuna varıldı. Ama bu da geçici bir sonuçtu. Bir süre sonra bu üç temel atomaltı parçacığı oluşturan başka temel maddeler de bulunduğu ortaya çıkmaya başladı.
Tabii ortaya sadece yeni yeni temel parçacıklar çıkmıyordu. Bir sürü de soru doğuyordu. Bu sorulardan biri, atomu bir arada tutan gücün ne veya neler olduğuydu. Burada uzun uzun detaylara girmemeye çalışıyorum ama bu konunun 20. yüzyıl fiziğinin 21. yüzyıla devrettiği en önemli konuların başında geldiğini söylemem lazım.
Duymayan kalmadı, merkezi İsviçre’nin Cenevre kentinde olan Avrupa Nükleer Araştırmalar Konseyi CERN’de epeydir sürmekte olan bir deney var. Bu deneyde popüler söyleyişle ‘Tanrı Parçacığı’ veya bilimsel söyleyişle ‘Higgs Boson’u aranıyor.
Birkaç hafta önce CERN’de çalışan araştırmacılardan birinin bir internet yazışmasında ‘Tanrı parçacığını kanıtladık’ dediği öne sürüldü. Bu hemen yalanlandı, “Henüz araştırmalar sona ermedi, hala elimizdeki datayı incelemeye devam ediyoruz” dendi.
Gerçekten de, büyük hadron çarpıştırıcısında son derece yüksek enerji düzeylerinde atomaltı parçacıklar çarpıştırıldı. Onbinlerce, belki yüzbinlerce çarpışma kaydedildi. Şimdi bilimciler bu çarpışma kayıtlarında ‘Tanrı Parçacığı’nı arıyorlar. Çünkü deney bunun için yapıldı.
Atomun kayıp parçası bulunduğunda, atomun sırları da çözülmüş olacak. Bu da bizi evreni çözecek noktaya yaklaştıracak.
Saf aklın zaferi
ALBERT Einstein’ın sadece aklı vardı. Koca evreni ve kütleçekiminin sırlarını sadece aklıyla, teorik düzeyde çözdü. Daha geçen hafta onun teorik olarak ortaya koyduğu bir başka olgu daha deneyle kanıtlandı, bırakın yıldızları dünya gibi görece küçük nesnelerin bile uzay zamanı eğdiği deneysel olarak da kanıtlandı.
Fizik evreninde, saf aklın sayılmayacak kadar çok zaferi var. Bu taa Newton’dan beri böyle.
Son büyük zaferlerden biri benim doğduğum yılda, 1964’te elde edildi. O yıl, neredeyse hepsi aynı zamanda üç ayrı bilimsel makalede, bugün ‘Tanrı Parçacığı’ veya ‘Higgs Bosonu’ diye bildiğimiz ‘şey’in varolması gerektiği öne sürüldü.
Makalelerden biri Peter Higgs isimli İngiliz fizikçiye aitti. (Diğer makaleleri, François Englert-Robert Brout ikilisiyle Gerald Guralnik-C. R. Hagen-Tom Kibble üçlüsü yazmıştı.)
İşte bugün CERN’de bu makalelerde öngörülen ‘şey’ aranıyor.
Neden ‘Tanrı Parçacığı’?
PEKİ aranan parçacığa neden ‘Tanrı Parçacığı’ deniyor ve neden bu parçacık atomun sırlarını çözmemizde en önemli anahtar?
Bu sorunun cevabı temel parçacıkların doğasında gizli. Eğer ilginizi çekiyorsa teorik detaylarını haftaya yazarım, şimdi burada yerim doldu ama şu kadarını söylemem gerek: Higgs Bosonu, bir gereklilik nedeniyle denklemlere girdi. Higgs bosonunun olmadığı durumda, atomaltı parçacıklar bir araya gelseler bile bir kütleye sahip olamıyorlar. İşte bu sebeple, yani madde kütle kazanabilsin diye bu ‘Tanrı parçacığı’ var.
