Işıktan da hızlı? O zaman saatlerimizi yeniden ayarlayalım...

Haber öyle bir heyecan yarattı ki, hemen milyonlarca insan bunu konuşmaya başladı. Oysa daha bu deneyi yapan bilim insanları makalelerini yayınlamamışlardı bile. (Makale hâlâ yayınlanmadı, sadece henüz yayınlanmamış makalelerin konduğu bilgi bankasına cuma sabahı kondu, isteyen oradan okuyabilir: http://arxiv.org/abs/1109.4897)
İngiliz The Guardian’ın bilim blogu yazarı Martin Roberts’ın dediği gibi, ışıktan hızlı nötrinolarla ilgili haberler ‘bilim hızından’ daha hızlı yazılıyordu.
Konu o kadar ilgi çekiciydi ki, mesela ünlü yazar Salman Rüşdi, önce ‘Yalancı nötrinoya inanmıyorum’ diye yazdı. Bir fizik deneyinin bu kadar ilgi görmesinin sebebi basit: Modern anlamda fizik, Albert Einstein’ın özel görelilik kuramında ortaya koyduğu bir aksiyom üzerine kuruludur: Işık hızı evrensel bir sınırdır, bu hız aşılamaz.
‘Aksiyom’ doğruluğu tartışmasız kabul edilmiş önerme demektir; modern fiziğin üzerine bina edildiği tabu da budur ve eğer o tabu ortadan kalkarsa fizik de kalkar, diye düşündü insanlar.
O yüzden hemen, ‘Einstein’ın teorisi yanlışmış’ gibi, ‘Einstein yanılmış’ gibi ve hatta ‘Einstein yıkıldı’ gibi başlıklar ortada dolaşmaya başladı.
Oysa, durum bu kadar dramatik değil.  Bu yüzden bütün fizik yasalarını yeniden yazmamız gerekmiyor.
Ama saatlerimizi yeniden ayarlamamız gerekebilir!

Deneyin sonuçları doğruysa: Uzay-zamanı yeniden hesaplamak

BİR an nötrinoların ışık hızı bariyerini tanımadığını, yani evrende artık böyle bir bariyer olmadığını gerçek kabul ettiğimizde, karşımıza çıkan ilk sonuç, Einstein’ın özel ve genel görelilik teorilerine dayanırlarak yapılan bütün hesapların gözden geçirilmesi olur.
Einstein’ın teorileri
ve onun matematiğini bugün hayatımızın her alanında kullanıyoruz. Esas ironik olanı, bu deneyin hesapları da Einstein’ın formülleriyle yapıldı!
Einstein’ın teorisi bugüne kadar milyonlarca kez test edildi ve her seferinde onun hesapları doğru çıktı. Ama eğer yanıldıysa, ışık hızı diye bir sabitimiz yoksa, o zaman uzay zamanı ve evrenin yaşını yeniden hesaplamamız gerekebilir.

Deneyin sonuçları yanlışsa:Fizikçiler rahat bir nefes alacak

ESASEN bu deneyi yapan, 2009-2010 ve 2011 boyunca defalarca tekrar eden, aynı sonucu bulduğu halde hâlâ sonuçlarından şüpheye düşen bilim insanlar galiba içten içe yanılmış olmayı diliyorlar.
Onların yanılmış olma ihtimali de yok değil. Çünkü, 1987’de modern dünya bir süpernovayı gözledi. Yani bir yıldızın patlamasını.
Böyle durumlarda gemiyi ilk terk eden parçacık nötrinolar oluyor. SN1987a isimli süpernovada da aynı şey oldu ve patlamanın nötrinoları dünyaya patlamanın kendi ışığından 3 saat kadar önce vardı.
Oysa son deneyin bulguları eğer doğruysa, yani nötrinolar 732 kilometrelik yolculuğu, aynı yolu ışık alsa varacağı zamandan 60 nanosaniye (mesafeye vuracak olursak nötrino ışığa 732 kilometrede 18 metre fark attı) önce vardığı sonucu doğruysa, patlayan süpernovanın nötrinolarının aynı patlamanın ışığından dünyaya 4 yıl kadar önce ulaşması gerekiyordu.
İki hesap arasındaki bu dehşetengiz fark, CERN’in deneyinden şüphe duyanların en büyük silahı.

Deney nasıl yapıldı, neden yanılmış olabilir

YÜZÜNÜZÜ güneşe çevirin ve gözünüzde canlandırın; şu an vücudunuzun her santimetrekaresine tam olarak 65 milyar tane nötrino isabet ediyor ve sizi delip sırtınızdan dışarı çıkıyor.
Hayal değil bu gerçek. Güneşten yola çıkan nötrinoların bombardımanı altındayız. Güneşin dünyamıza isabet ettiği her santimetrekareye de her saniye 65 milyar nötrino geliyor.
Nötrino, bir atomaltı parçacık. Herhangi bir elektrik yükü taşımıyor. O sayede elektromanyetik güçten etkilenmiyor. Kütlesi sıfır değil ama çok çok küçük.
İşte bu özellik sayesinde nötrinolar Cenevre yakınlarındaki CERN’den ateşlendiler, Alp Dağları’nın altından geçtiler ve İtalya’da Sasso Dağı yakınlarındaki bir dedektörde avlandılar.
Peki ama her şeyi delip geçen bir ‘şey’ nasıl yakalanır? Işık hızına yakın hızda hareket eden ‘şey’ler, özel sıvıların içinde hız ışık hızını geçebiliyor.
Bir parçacık sıvının içinde ışıkhızının üstüne çıktığında özel bir ışıma yayıyor. İşte OPERA deneyinde dedektörlerin yakaladığı ve ‘Varış zamanı’ diye kayda geçirdiği şey bu ışıma.
Araştırmadaki bütün farkın 18 metre, yani 60 nanosaniye (saniyenin milyarda biri) seviyesinde olması, buna karşılık araştırmanın hata payının 10 nanosaniye olması da tartışılan konuların başında geliyor.

Yanlışlığa ilişkin iki teori

1. New Scientist dergisi, nötrinoların bir çeşit kuvantum tüneline girerek gitmesi gereken mesafeyi kısaltmış olabileceğini yazdı.

2.Bir bağımsız bilim blogunda, araştırmanın zaman ölçümünü yapan GPS uydusuyla yer arasında sinyaller gidip gelirken, sinyalin iletim hızının düşmüş olabileceği öne sürüldü.