“Big Bang” (Büyük Patlama) deneyi için en önemli adım / Büyük Hadron Çarpıştırıcısı

Evrenin oluşumundaki sırları ortaya çıkarması hedeflenen Centre Europeen pour la Recherche Nuclearie-Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi’nde (CERN) yapılacak büyük patlama deneyinde 10 Eylül’de önemli bir adım atılarak, “atomaltı parçacık çarpıştırma cihazı çalıştırılacak.

8 Ağustos 2008′de ilk protonların ön hızlandırıcıdan ana hızlandırıcıya başarılı bir şekilde aktarıldığı belirtilirken, 10 Eylül’de ilk proton demetinin ana hızlandırıcıda devrinin sağlanması çalışmasının yapılacağı kaydedildi.

Yerin 100 metre altında yapılacağı açıklanan deneyde dünyanın dört bir yanından bilim adamları, maddeyi oluşturan parçacıkları inceleyerek evrenin işleyişi hakkında detaylı bilgilere ulaşılması hedefleniyor.

Nedir bu “Big Bang”

Big Bang ya da Büyük Patlama, evrenin yaklaşık 13,7 milyar yıl önce çok yoğun ve sıcak bir noktadan meydana geldiğini savunan bir bilimsel teori.

Büyük Patlama teorisi, Galaksiler nebulözler ve yıldızlararası plazmanın bu şekilde meydana geldiğini savunur. Bu ilk infilaktan bu yana çok daha küçük patlamalar (süpernovalar) halen devam etmekte ve evren, genişleyip büyümeye devam etmektedir.

Gerçekten de dünyadaki gözlem evlerinden izlenen uzak galaksilerin ışığındaki kırmızıya kayış, bunun ispatı olarak kabul ediliyor.

Büyük patlamadan gelen radyasyon, ilk defa 1964′te tespit edilmiştir. New Jersey’deki Bell Laboratuvarlarından Arno Penzias ve Robert Wilson, Samanyolunun dış kısımlarından gelen belirsiz radyo dalgalarını ölçmeye çalışıyorlardı.

Fakat bunun yerine gökyüzünün her tarafından gelen bir radyasyon buldular. Bu ışınımın bütün yönlerdeki parlaklığı aynı idi ve yaklaşık 3° Kelvin (yaklaşık -270,15 santigrat) sıcaklığında bir ortamdan geldiği anlaşılıyordu.

Daha sonra Penzias ve Wilson, bu buluşları için bir Nobel ödülü kazandılar.

Bu kozmik fon radyasyonunun, büyük patlamadan hemen sonra evreni dolduran sıcak gazdan geldiği tahmin edilmektedir. Astronomlar, 1920′lerden beri evrenin genişlediğini biliyorlardı.

Bu genişlemenin hızı da, yaklaşık 13,7 milyar yıl kadar önce bütün maddenin tek bir anda aynı noktada bulunması gerektiğini gösteriyor. İşte tam bu ilk zamana büyük patlama denilmektedir. O zamandan beri de evren sürekli olarak büyümektedir.

Deney nasıl yapılacak

36 ülkeden 2 binden fazla fizikçinin katılımıyla gerçekleştirilecek olan yüzyılın bu büyük fizik deneyde, bir parçacık hızlandırıcısında atom çekirdeğinde bulunan proton parçacıkları çok yüksek enerjiyle çarpıştırılacak ve ortaya çıkan parçacıkların evrendeki rolleri belirlenecek.

Bir şehir efsanesi “Kıyamet kopacak”

İsviçre’de 10 Eylül’de yapılacak deneyin kıyametin kopmasına neden olacağını düşünenler de mevcut. Dan Brown’ın, çok satan kitabı Melekler ve Şeytanlar’da da Büyük Patlama olursa dünyayı içine çekecek büyük bir kara deliğin ortaya çıkacağı iddiası kurgusal olarak yer alıyordu.

Bilim adamları ise bu endişeleri gereksiz buluyor.

—–

Bilim tarihinin en büyük deneyi, İsviçre’nin Fransa sınırı yakınlarında bulunan Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi’nde (CERN) yarın başlıyor.
Yerin 150 metre altında 27 kilometrelik tünelin içine kurulan dünyanın en büyük parçacık çarpıştırıcısı Large Hadron Collider – LHC’nin (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı), yarın faaliyete geçmesiyle, maddenin ve evrenin oluşumuyla ilgili tarihin gelmiş geçmiş en önemli deneyi de başlamış olacak.
En az 10 yıl sürecek deney ve gözlemlerle, modern fiziğin günümüze kadar yanıtlayamadığı birçok önemli konu açıklığa kavuşturulacak. Burada, evrenin başlangıç noktası olarak kabul edilen “Büyük Patlama”dan (Big Bang) çok kısa bir süre sonrasının koşulları laboratuvar ortamında oluşturulacak. LHC, aynı zamanda evrenin oluşumu sırasında, birkaç saniye içinde kaybolan “kayıp madde veya karanlık madde”yi de bulmayı amaçlıyor.

Kayıp madde böyle aranacak
27 kilometrelik tünelde 15 metre uzunluğunda normal mıknatıstan 90 bin kat daha güçlü 1500’e yakın, yüksek güçte mıknatıs yer alıyor.
Bu mıknatıslar tünelde tutulan her maddenin atomundaki proton parçacıklarını elektromanyetik dalgalarla hızlandıracak.
Bu parçacıkların ışık hızına yakın bir hızda birbirleriyle çarpışması için LHC’nin 8 parçası, eksi 271 dereceye kadar soğutulacak.
Eksi 271 dereceye ulaşıldığında bir proton kütlesinin 7 bin katı enerji verilecek ve parçacıklar, saniyede 40 milyon kez çarpışacak.
5000 GeV’lik (giga elektron volt) iki protonun kafa kafaya çarpışma ihtimali çok düşük, ancak 2 proton kafa kafaya çarpıştığı an ortaya çıkacak fotoğraf, “kayıp madde”yi gösterecek.

Deneye karşı çıkan da var
Bu deney bilim dünyasında büyük tartışmalara neden olmaya devam ediyor. ABD’li bilim adamlarının başını çektiği bir grup, dev parçacık hızlandırıcının faaliyete geçmesiyle, “Evrende dev bir kara delik oluşacak, bu delik etrafta ne varsa içine çekerek yutacak. Belki dünyanın sonunu getirecek” korkusuyla deneye karşı çıkıyor.
CERN’deki bilim adamları ise deneyin korkulacak bir yanı olmadığını ısrarla vurgulayarak, dünyanın dört bir yanından basın mensuplarını deneyi gözlemlemeleri için CERN’e davet ediyor.

Son derece umutlular
Deneye katılan bilim adamları ve uzmanlar, bu keşiflerin ilk ürünlerinin (cisimlerin neden bir kütlesi olduğunu açıklayacak olan ve ‘Tanrı Parçacığı’ olarak adlandırılan Higgs parçacığının gözlenmesi gibi) önümüzdeki iki üç yıl içinde alınacağı konusunda son derece umutlu olduklarını söylüyorlar.

30 Türk fizikçi var
CERN’de 30 kadar Türk fizikçi değişik laboratuvarlarda hem deneylere katılıyor hem de doktora veya doktora sonrası bilimsel çalışmalarını tamamlıyor. Türkiye’nin CERN’e tam üye değil gözlemci üye olması ise bu bilimsel çalışmalara daha yakından katılmasını önlüyor.
28 yaşındaki fizikçi Bilge Demirkoz, CERN’in tam zamanlı elemanlarından. Merkezde çeşitli laboratuvarlarda çalışan diğer Türk fizikçiler ise süreleri dolunca buradan ayrılacak. Demirkoz, “Biz Türk bilim adamları olarak yarın başlayacak bu deney için büyük heyecan duyuyoruz” diyor.