3 Mart 2010 Çarşamba

Tanrı Zerreciğinin Peşinde-CERN-

Günümüzde Cern laboratuarları tarafından bazı deneylere start verildi. Peki bu Cern nedir?Yapılan deneyler nelerdir ?LHC(Büyük Hadron Çarpıştırıcısı)nedir,ne işe yarar? Bu adamlar ne yapmaya çalışıyor ?Sonumuz geldimi:)?..
Öncelikle Cern’i ilk okul düzeyinde bir tanıyalım…
Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN)
Cern: Nükleer Araştırmalar için Avrupa Konseyi anlamına gelen Fransızca Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire sözcüklerinin kısaltmasıdır. Bu kurum, sınırında yer alan dünyanın en büyük İsviçre ve FransaParçacık Fiziği laboratuvarıdır.1954 yılında 12 ülkenin katılımıyla kurulmuş olan Cern’in günümüzde 20 asil üyesine ilaveten Türkiye’nin de aralarında bulunduğu 8 “gözlemci” üyesi vardır.(Alıntı : Wikipedia)

Laboratuar çevresi 26.659 metredir (yani yaklaşık 27 km) ve yer yüzeyinden 100 metre derinliktedir. LHC’de çok yoğun iki proton demeti 14 TeV’lik (14×1012 eV) kütle merkezi enerjisinde çarpıştırılacaktır. Proton demetleri vakum (10-13 atm) altında ışık hızına yakın bir hızda (ışık hızının %99,99′ u kadar) çarpışacaklar ve her saniyede yaklaşık 600 milyon çarpışma meydana gelecektir. Sistem, süper iletken teknolojisi kullanarak mutlak sıfırın hemen üstünde -271 °C’de çalışacaktır. Bu, dünyada erişilmiş en yüksek çarpışma enerjisi olacaktır, dolayısıyla bu sayede maddeyle ilgili bugüne kadar bilinmeyenlerin gün ışığına çıkması mümkün olacaktır...

Not:” Cern sadece yaptığı deneyle değil bunun yansıra fizik, matematik,  ayrıca bilgisayar teknolojileri ile de bir çok yeniliğe imza atmıştır.Mesela internetin çıkış noktası Cern'dir.Nasıl mı? Aslında WWW dediğimiz “Word Wide Web” Cern de bilim adamlarının birbirleri ile iletişimi için Tim Berners Lee tarafından 20  yıl önce bir hypertext programı geliştirerek oluşturulmuştur.”
Yıllar önce Maddenin en küçük birimi olarak Atom göz önüne alınırdı. (Hatta Lise’de hala böyle biliyorduk.) Daha sonra  Atom parçalanabildi ve Proton, Nötron ve elektronlardan oluştuğu ortaya çıktı. Yapılan araştırmalar o kadar ilerlediki artık protonlar içerisine kadar inebildik.Elektronlar, Nötronlar ve protonlar…

Proton ve nötronlar çekirdeği oluşturmakta elektronlar ise çekirdeğin etrafında dolaşmaktadırlar. Atomların bozularak başka atomlara gitmesi sırasında  elektron ve bunun anti parçacığı olan pozitron dışında nötrino veya antinötrino parçacıkları da ortaya çıkar. 1947’de müon diye bir parçacık keşfedildi.Bu müon her şeyiyle elektronun bir kopyası.1940’ların sonunda Müon’a ait özel bir müon nötrinosu, elektronu ve ondan sonrada 1970’lerin ortalarında keşfedilen taulepton ve talepton nötrinosu...
“Leptonlar”:Protonlar ve Nötronlar arasındaki parçacıklar değil atomu yapan çekirdeklerdir. Birde 20. yüzyılda keşfedilen  Kuarklar çıktı ortaya.. Protonların içerisindeki 3 tane kuarkın birleşmesiyle oluştuğu tespit edilmiştir.Kuarkları bir arada tutan sistemi anlatmak içinde 3 ana renk ismi verildi.Kırmızı,Mavi ve Yeşil…

Şimdi ise daha da ayrıntıya girilerek bazılarının “Tanrının Zerrecikleri” dediği atomun en küçük parçası tespit edilmeye çalışılmakta.Cern’de bilim adamlarının yapmak istediği bu.Bilinmeyen en küçük parçayı keşfetmek ve kanıtlamak.Bilim adamları bu olası maddeye” X Maddesi” yada” Karanlık madde” ismini veriyor…

Bizler insanlık olarak evrenin sadece yüzde 4 ‘ünü biliyoruz. Bilemediğimiz ve araştıramadığımız %96 yı bulmak için Cern projesi geliştiriliyor ve deneyler yapılıyor. Peki bu %96 yı nasıl bulacaklar ?Big bang’ı yani büyük patlamayı laboratuar ortamında gerçekleştirerek...

Yani bu teoriye göre patlama ile oluşan evren ‘in görebildiğimiz kısmı sadece %4 bilim adamlarının merak ettikleri kısımda bu %96’lık evrenin nasıl oluştuğu ve bu evreni oluşturan madde...
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı
Cern yetkilileri, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı da denilen ve maddenin nasıl oluştuğuna ilişkin bir çok sırrın anlaşılmasını sağlayacak olan bu büyük deneyi başlattı.

İsviçre-Fransa sınırında, 27 kilometre genişliğinde bir tünele kurulan sistemde, atom altı parçacıklar, karşıt yönlerde yani ilk olarak bırakılan elektronlar saat yönünde diğerleri ise tam ters yönde birbirlerine doğru ışık hızına yakın hızlarda yol aldırılarak belirli yoğunluk ve ölçütlere ulaştırıldığında çarpıştırılacak ve çarpışma sırasında  detektörlerle yapılacak gözlemler sayesinde, maddenin oluşumuna ilişkin sırlar gözlemlenebilecek. Bu çarpışmanın her evresi,sonrası büyük gözlemci makinalarıyla izlenecek ve kayda alınacak.

Deney başladıktan sonra, tünel çevresinde bulunan 4 büyük algılayıcıdan ikisi Atlas ve CMS, “Higgs bozonunun” izini sürecek. Bu parçacığın diğer bazı parçacıklara kütle kazandırdığı düşünülüyor.  Bu parçacıklar çarpışmadan sonra ortaya çıkacak. Bu deneyde Higgs bozonu tespit edilemezse "teorik fizik  yalanlanacak". Belkide ortaya yepyeni bir fizik çıkacak. Deneyin asıl amaçlarından birisi minik parçacık fiziğinin yıllardır  düşündüğü bazı sorulara cevaplar bulabilmek…
ORTAYA ÇIKACAĞI SÖYLENİLEN MADDELER :
Higgs Bozonu :  
İstikrarsız karaktere sahip bu parçacığa adeta “ilahi parçacık”  yada bazılarına göre “tanrının zerrecikleri” Maddenin ana yapısı gözüyle bakılıyor,zira birçok araştırmacı bu parçacığı teorik olarak inceledi, ama şimdiye kadar hiç kimse onu göremedi. Bu maddeyi varlığını ortaya atan İngiliz fizikçisi Peter Higgs’dir. Bozonun varlığını deneyle kanıtlamak, parçacık fiziğinde bilinenleri özetleyen “standart modelin” eksik halkasını bulmak anlamına gelecek. Higgs bozonu, kütlenin nasıl kazanıldığının anlaşılmasını sağlayacak. Bazı parçacıkların niçin kütleden mahrum olduğu da böylelikle anlaşılabilecek.

Süpersimetri : 
Bu konu bilim adamlarını en fazla meşgul eden konulardan biri.Bilinen maddenin evrenin sadece yüzde 4’ünü oluşturduğunundan bahsetmiştik.. Bu konunun aydınlatılmasının “karanlık madde”nin, “nötralino” adı verilen süpersimetrik parçacıklardan oluştuğunu gösterebileceği tahmin ediliyor.. Tabi şuan sadece teori…

Madde ve Antimadde :  
Enerji maddeye dönüşürken, bir parçacık ve zıt kutuplu elektrik yüküne sahip bir yansıması, bir başka deyişle anti parçacık'ı oluşuyor. Parçacık ve anti parçacık bir araya gelecek olursa birbirlerini yok ediyor  
Ne demek şimdi bu ? Bilim adamlarına göre bir madde varsa birde bunun anti maddesi olması gerekmekte. Fakat bugüne kadar bu anti madde teoriden öte gidemedi.Bu deneyde anti madde oluşacağıda hesaplanıyor..

Büyük Patlama  :  
Büyük patlama sırasında ne oldu ne bitti hiç kimse bilmiyor.Teoriye göre bu patlama sırasında madde, kuark ve glüonlardan oluşan bir çeşit yoğun sıvı olarak ortaya çıktı. Bu sıvı soğurken ve yoğunlaşırken, kuarklar; protonlar, nötronlar ve diğer parçacıkları oluşturdu. LHC, ağır iyonları birbirleriyle çarpıştırarak bir anlık da olsa, Güneş çekirdeğindekinden 100 bin kat daha yüksek sıcaklık elde etmeye çalışacak. Bu çarpışmalar sırasında kuarkların ortaya çıkacağı düşünülüyor.Böylece bilim adamları ve araştırmacılar, serbest kalan kuarkların maddeyi oluşturmak için ne şekilde ve nasıl birleştiklerini,yani maddenin nasıl oluştuğu gözlemlenecek.
                                                             (Malesef Hiç Bir Yerde Bu şemanın Türkçesini Bulamadım:)
OLASI SONUÇLAR:
Zamanda Kırılma:
LHC’deki çarpışmada 7 teraelektronvolt (TeV) miktarında enerji açığa çıkaracak. 1 TeV, bir sivrisineğin uçarken çevresine yaydığı kinetik enerjiye eşit. Ancak bu enerjinin, sivrisineğin 1 trilyonda biri küçüklükte bir alanda ortaya çıktığı düşünüldüğünde, ortaya çıkıyor. Ünlü Alman fizikçi enerjinin büyüklüğüEinstein’in teorisine göre uzay en, boy, yükseklik ve zaman olarak 4 boyuttan oluşuyor. Ve zaman uzayı bir örtü gibi çevreliyor. Yüksek bir enerji, uzayda bozulmaya neden olarak, zamanda bir “tünel” yaratabiliyor.

Bu zaman tüneliyle teoride, geçmişe yolculuk mümkün. Volovich’e göre yüzyıllar veya bin yıl sonra, torunlarımız tarih kitaplarında, CERN’deki deneyi okuyacak. Deneyin ne zaman, kaçta ve nerede yapıldığı hakkında bilgi sahibi olacaklar. Ve o zamanki teknolojiyi kullanarak, açılmış olan “zaman tünellerinden” bizi ziyaret edecekler.

E=mc2Dünyanın en ünlü formüllerinden biri olan Einstein’in görecelik teorisine göre yeterince ağırlıkta bir kütle veya yeterince büyük bir enerji, uzayda ve onu çevreleyen zamanda bir bozulmaya neden olabilir. Bilim adamlarına göre CERN’deki deney, Einstein’in teorisinde belirttiği kadar bir enerji açığa çıkaracak...

Moskova Steklov Matematik Enstitüsü’nden iki matematikçi Irinia Arefava ve Igor Volovich’e göre bu deney sırasında ortaya çıkan yüksek enerji, zamanda bir kırılma yaratacak. Atom düzeyinde bile olsa bir zaman tüneli oluşacak. Dünyanın sayılı matematikçilerinden Volovich’in bu iddiası bilim dünyasında “rüya ya da bilim kurgu” olarak değil ciddiyetle karşılandı. İddiayı dünyanın sayılı bilim dergilerinden İngiliz NewScientist, kapağına taşıdı...

Kara Delik:
Ortaya çıkacak olan parçacığın dünyayı yutması:
Büyük bir kütleyi göz önüne alalım.Mesela bir karpuz büyüklüğündeki maddenin hacmini eğer tirilyonda birine kadar küçük bir hacime küçültürseniz o zaman karpuz büyüklüğündeki maddenin çekim kuvveti o kadar artacaktır. Yani çekim gücü trilyonlar kadar artan bir madde etrafındaki herşeyi kendine çekecektir. Sürekli kütlesi artacaktır.İşte buna kara delikler diyoruz. Tamam CERN deki bilim adamlarıda mikroskobik büyüklüklerde kara delikler oluşacağını söylüyorlar ama bu kara deliklerin hemen yok olacağını söylüyorlar. Fakat bazı matematikçi bilim adamları bu kara deliklerin birleşerek çok daha büyük kara delikler oluşturacağı ve dünyayı yutacağını idda etmekteler...
                     (M83Dünyadan 50 milyon uzaklıktaki bir kara delik.Kütlesinin Güneşten 6.5 milyar kez daha büyük olduğu söyleniyor)
Eksen Kayması:
Deneyin yapacağı etki ile dünyanın manyetik ekseni tarafından belirlenen manyetik kutup noktalarının hızlı bir değişim doğurması...
Ne demek şimdi bu ? 
Bu olay dünyanın merkezinde yer alan ve bir magma denizinde yüzen demir çekirdek'in zaman içinde yer değiştirmesi ve kutupların polaritesini kaydırması sonucu oluşuyor. Bilim adamlarına göre bu durum binlerce yıl önce gerçekleşti ve dünyadaki her şey yok oldu…

Son Not:Uzun zamandır anlamakta zorlandığım bu deney hakkındaki bilgileri derlemeye ve anlaşılır hale getirmeye çalıştım.Bu esnada deneyin 1. aşaması gerçekleşti.Konunun özünü anlamadan nereye vardığının anlaşılmasının mümkün olmadığını düşündüğüm için 1. aşamayı derledim.Yapılan deneyin sonuçlarını ve elde edilen bulgularıda en yakın zamanda derleyip sizlerle paylaşmayı ümid ediyorum...

2 yorum:

CENK dedi ki...

Bu deney dünyada hatta evrende bile çok büyük ankı uyandaracak. Bu büyük bir derim bence.Bu deney olumlu sonuç verirse her şe değişebilir Zmanda yolculuk uzayı anlamak maddeyi anlamad ve binlerce sorunun cevabı olacak. Bu bilgileri bizlerle paylaştığınıziçin teşekkür ederiz :)

Sedat Özdemir dedi ki...

Higgins(tanrı)parçacığının bulunduğunun iddia edildiği son açıklama ile bu yazının yazıldığı tarih aralığında olanları derlediğim yeni bölümü çok yakında bitiriyorum.Umarım onu da beğenirsiniz...