CERN deneyi(açıklayıcı anlatımla)

Parçacık fiziği nedir? Protonları neden kurcalıyorlar? Büyük Hadron Çarpıştırıcısı neden yapıldı? Ve belki de en önemli soru; deney Dünya’yı yok edecek mi? Tüm bu soruları “sokaktaki insan”ın anlayacağı kelimelerle yanıtlıyoruz…


Çoğumuz CERN‘in deneyini nefesimizi tutarak izledik. Belki çoğumuz bozuntuya vermiyordu ama aslında orada neler yapıldığına dair pek de fikrimiz yoktu. Büyük bir şeyler olduğu kesin ama tam olarak ne oluyordu?

Hatta eğer deneyin sonunda koskoca bilim adamları şampanya patlatıp, çocuklar gibi sevinmeseydi çoğumuz hiçbir şey olmadığına yemin edebilirdi. Peki orada gerçekten neler oldu? Bu deney neden bu kadar büyük bir ses getirdi?

Mümkün olan en kısa haliyle bu sorunun yanıtını vermeye çalışacağız. Üstelik aramızda parçacık fiziği profesörü olmayanların da anlayabileceği kelimelerle…

Öncelikle parçacık fiziği, en basit tanımıyla minicik parçacıkları birbirine çarpıştırarak sonuçlarını gözlenmeye dayalı fizik disiplini. Bizi ilgilendiren en önemli çarpışmanın ise bundan yaklaşık 13,7 milyar yıl önce gerçekleştiği tahmin ediliyor. Büyük Patlama veya Bing Bang denilen bu çarpışma evrenin ortaya çıkmasına yol açan bir dizi olayı tetikledi.



Büyük Patlama esnasında ortaya inanılmaz bir enerji ve ısı çıktı. Zaman içinde yoğunlaşmış bu enerji seyreldi ve evren soğumaya başladı. Bilim adamları bu soğumanın hala devam ettiğini söylüyorlar. Burada önemli bir detay var. Evrenin soğuması, aslında bildiğimiz fizik kurallarının da değişmesine yol açıyor.

Bugün mutlak doğru olarak kabul ettiğimiz bazı fizik kurallarının, evrenin ilk aşamalarında çok daha farlı olduğu tahmin ediliyor. Keşke bir zaman makinemiz ve çok büyük ısılara duyarlı, arkasında durarak rahatça gözlem yapılabilecek bir cihazımız olsaydı…

Bu pek mümkün olmadığına göre, evrenin ilk anlarında gerçekten neler olup bittiğini gözlemlemek için zaman yolculuğu yerine, yerin 100 metre altında, 27 kilometre uzunluğunda bir tünel kazmak ve Büyük Patlama‘nın minicik bir benzerini laboratuar koşullarında gerçekleştirmek de işimizi görebilir.

İşte CERN‘deki deneyin özü bu. Büyük Patlama‘yı kontrollü bir ortamda ve çok daha küçük bir ölçekte yeniden oluşturmak ve sonuçlarını gözlemlemek. Bu sayede bugün tanımlayabildiğimiz parçacıkların belki de ilk zamanlardaki bambaşka özelliklere sahip olduğunu keşfetmemize yardım edebilir.



Evrenin ilk anlarına tanıklık etme sevdasının yanı sıra bilim adamları, yer çekimini oluşturan ve tüm galaksiyi bir arada tutan karanlık maddenin varlığını da bu deneyle kanıtlamaya çalışıyorlar. Karanlık madde ne yazık ki gözle görülebilecek bir şey değil ama deney sonucunda varlığına dair ipuçları elde etmek, 1933 yılından beri bu maddenin devam eden varlığına dair iddiaları ispatlayabilir.

Bu deney için bilim adamları 3,5 TeV enerjiye sahip iki atom parçacıcığını birbirleri ile toplamda 7 TeV‘lik bir güçle çarpıştırdılar. TeV yani tera (trilyon) elektron volt. İşin içinde “trilyon” girince herkes bu büyük rakam karşısında bir an durup düşünür: Bu kadar büyük bir gücün Dünya’yı yok etme ihtimali olabilir mi?

Aslında bu sandığınız kadar büyük bir enerji değil. Orantılı olarak karşılaştırıldığında 3,5 TeV yaklaşık olarak 100 kiloluk bir insana 350 bin tonluk güç uygulanmasına eş değer. Fakat söz konusu olan atomdan bile küçük bir proton olunca, ortaya çıkan enerji sadece proton için çok büyük kalıyor.



Ama asıl soru ve itirazlar bu çarpışma sonucunda ortaya çıkabilecek minik kara deliklerin Dünya’nın sonunu getirecekleri üzerine odaklandı. Eğer CERN‘deki bilim adamlarına güveniyorsanız bu konuda endişe edilecek bir şey yok.

Çünkü bu çapta çarpışmalar evrenin farklı köşelerinde defalarca doğal olarak zaten gerçekleşiyor ve şimdiye kadar Dünya yakınında gerçekleşen bu olaylar, Dünya’yı yutacak kadar büyük bir kara delik oluşturmadı. CERN‘dekiler de işte buna güveniyorlar.

Bundan yaklaşık 1 yıl sonra gerçekleşmesi planlanan daha büyük deneyde 14 TeV‘lik bir çarpışma gerçekleşecek. Bilim adamları çok büyük ihtimalle ortaya bir kara delik çıkmayacağını, çıksa bile kısa sürede kendiliğinden yok olacağını söylüyorlar.

Yani sonucunda elde edilecek bilgilere ulaşmak için alınan risk son derece küçük bir oranda… Umarız sonucunda bu riske değecek bulgulara ulaşılabilir…