14 Mart. 2013 Perşembe
'Tanrı Parçacığı'nı keşfettik'
İsviçre’de yer alan CERN fizik araştırma merkezi, Evren’in oluşumu hakkındaki en büyük sırlardan biri olduğu kabul edilen atom altı parçacık ‘Higgs Bozonu’nun, kesin olarak tespit edildiğini duyurdu.
CERN, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda (LHC) yapılan deneylerde ‘Tanrı Parçacığı’ olarak bilinen Higgs Bozonu’nun buluduğunu açıkladı.
CERN Genel Direktörü Rolf Heuer, 4 Temmuz 2012’de düzenlenen konferansta yaptığı tarihi açıklamada, ‘yeni bir atom altı parçacık keşfettiklerini’ belirtmişti. Ancak yeni parçacığın, Higgs Bozonu olup olmadığına dair kesin bir sonuç elde edilmemişti. Bilim insanları, açıklamalarında, LHC’de yapılan deneylerin sonuçlarnın, ‘Higss Bozonu’nun bulunduğuna dair çok güçlü bilgiler sunduğunu’ belirtmişti.
CERN tarafınan bugün yapılan açıklamada ise LHC’de üç yılda gerçekleştirilen deneylerin, ‘Tanrı Parçacağı’nı kesin olarak ortaya koyduğu ifade edildi.
DEV VERİ İNCELEMESİ
CERN’De Higgs Bozonu’nun bulunması için yapılan iki deney olan Atlas ve CMS’de görev alan araştırma ekipleri, Temmuz 2012’de yapılan deneyde elde edilen verilen 2.5 katı kadar veriyi inceledi.
CMS ekibinin sözcüsü Joe Incandela, “2012’de elde edilen tüm verilerden elde edilen ön sonuçlar bana harika görünüyor ve size Higgs Bozonu’nu bulduğumuzu söyleyebilirim. Ancak ne tür bir Higgs Bozonu bulduğumuz konusunda açıklama yapmak için daha önümüzde uzun bir yol var” dedi.
Atlas ekibinin sözcüsü Dave Charlton ise “Gözden geçirdiğimiz yeni veriler kendini bu işe adamış biröok insanın çok büyük çabasıyla elde edildi. Sonuçlar, Standart Model’de olduğu gibi Higgs Bozonu’nun karakterini ortaya koyuyor. Higgs sektöründe ölçüm programlarına başladık” ifadesini kullandı.
STANDART MODEL TAMAMLANDI
bilim insanları, evrenin oluşumu hakkında en önemli bilgileri sakladığına inanılan Higgs Bozonu’nu keşfederek Standart Model kavramındaki eksikleri de ortadan kaldırmayı istiyordu.
Standart Model, maddeyi oluşturan parçacıkları ve bu parçacıkların birbirleriyle etkileşimlerini temsil eden üç kuvveti (elektromanyetik kuvvet, zayıf nükleer kuvvet ve güçlü nükleer kuvvet) açıklıyor.
 |
|
LHC'de atomların çarpıştığı ana ait simülasyon.
|
Higgs Bozonu’nun bulunmasıyla, maddelerin neden yoğunluğa sahip olduğu sorusu cevap bulacak. Aynı zamanda, bazı maddelerin neden diğerlerinden daha fazla yoğunluğa sahip olduğu da ortaya çıkacak.
Fizik alanında devrimsel bir keşif olacak Higgs Bozonu, Standart Modeli tamamlayarak evrenin atom altı parçacık düzeyinde nasıl bir oluşuma sahip olduğunu da gözler önüne serecek.
50 YIL SONRA GELEN BAŞARI
İlk olarak 1960 yılında başlayan deneylerle Higgs Bozonu’nun peşine düşen bilim insanları, atom altı parçacıkları çarpıştırmak için Fransa-İsviçre sınırı altında uzanan 26 kilometre uzunluğundaki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda yapılan deneylerde sonunda başarıya ulaştı.
LHC, atomları neredeyse ışık hızında çarpıştırarak, atom altı parçacıklar ortaya çıkmasını sağlıyor. Bilim insanları, Tanrı Parçacağı’nın, yaşanan çarpışmada saniyenin trilyonda birinden bile daha kısa bir süre belirdiğini, ardından diğer parçacıklara dönüştüğüne inanıyor.
1993 yılında Higgs Bozonu hakkında yazdığı kitaba 'Tanrı Parçacığı' adını veren Nobel ödüllü fizikçi Leon Lederman, böylece atom altı parçacığın halk arasında kabul edilen ismini de vermiş oldu.
 |
|
LHC tünellerinden bir görünüm.
|
08.12.2011
CERN laboratuvarının eski teorik fizik başkanı Prof. John Ellis, önümüzdeki hafta araştırmacılar elde ettikleri en son verileri kamuya duyurdukları zaman, Tanrı parçacığı olarak bilinen Higgs bozonuna ''ilk kez göz atabileceğimizi'' söylüyor.
BBC'ye özel bir mülakat veren Prof. Ellis'in beklentisi doğruysa, modern fizikte bir dönüm noktasına varılmış olacak.
Araştırmacılar, İsviçre-Fransa sınırında yerin altında kurulu CERN laboratuvarında Büyük Hadron Çarpıştırıcısı adlı makineyi kullanarak bilimin sınırlarını zorlayan deneyler yapıyor.
Modern fizikte varlığına inanılan ancak kanıtlanamamış olan Higgs bozonu, ilk defa Edinburg Üniversitesi'nden Peter Higgs tarafından 1960'lı yıllarda ortaya atıldığı için bu fizikçinin adıyla anılıyor.
Higgs bozonu, günümüz fiziğinde elektronları, fotonları ve kuramsal zerrecikleri (kuarkları) anlamamızda kilit öneme sahip.
Higgs bozonu diye adlandırdığımız atom altı unsur, parçacıkların neden kütleye sahip olduğunu anlamamıza yardımcı oluyor.
BBC bilim muhabirinin ifadesiyle, modern fiziğin önünde duran en büyük ve önemli bilmece, Higgs bozonu.
Milyonlar harcanan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın başlıca kurulma nedeni, Higgs bozonunu ortaya çıkarmaktı.
Prof. Ellis, Higgs bozonuna ilişkin ilk işaretlerin alındığını düşünüyor.
İnternet, keşfe dair türlü türlü söylentiyle dolu.
Muhabirler, CERN'de çalışan araştırmacılarda olağandışı bir heyecan gözlemlediklerini bildiriyorlar.
Fakat son verilerin neye işaret ettiğinden emin olmak için, bilimadamlarının önümüzdeki Salı günü beklenen basın toplantısına kadar sabretmek gerekecek.
19 Aralık 2011
Yüzyılın Deneyi neler söylüyor
Yirminci yüzyılının önemli keşiflerinden biri Edwin Hubble’in evrenin genişlediğini gözlemleri ile kanıtlamasıdır. Ölçülen genişleme hızı, göz önüne alınarak kozmolojik evrimselleşme filmi geri sarılırsa, koskoca evrenin bir atomun içine sığacak kadar küçüldüğü anlaşılır. Bu gözlemlerden evrenin 13,7 milyar yıl önce yüksek basınç altında çok küçük bir hacım içersine sıkıştırılmış olduğu sonucu çıkar. Bu küçücük hacim içersine sıkışan enerji çok yüksek sıcaklıklarda püskürerek kozmolojik tohumun dışına fırlar. Zamanla yoğunlaşarak maddeye dönüşür ve bugünde genişleme hareketi yaptığını gözlediğimiz galaksileri, uzayı-zamanı, gökcisimlerini yani tüm evreni meydana getirir. Bu muhteşem olaya büyük patlama modeli denir. Büyük patlamanın ardından evren kozmolojik evrim geçirterek bu gün algıladığımız hale dönüşmüştür. Şekilde büyük patlamanın ardından meydana gelen kozmolojik evrimselleşmenin aşamaları gösterilmiştir.
Büyük patlama modelini, popüler modern kültür içerikli bilimsel bir doğma haline getiren, bu benzersiz olaya insan aklın çizdiği resme toplumun verdiği kredidir. Sıcaklığın, enerji yoğunluğunun, basıncın sonsuz olduğu, böylesine küçücük bir hacim içinde evreni tasarlamak mantık dışı olmayan bir yaratıcılık örneğidir. Gerçekten benzersiz olan büyük patlama olayı, patlama sözcüğünün kavram içeriğini aşar. Dilin böyle bir olayı patlama sözcüğü ile tanımlaması dilin kendi güçsüzlüğünden ileri gelir. Enerjinin küçük bir hacım içinde tutan basınç, bilinen temel kuvvetler ile açıklanabilecek bir büyüklük değildir. Evreni yaratan, eşi benzeri bulunmayan kozmolojik tohumun çatlama anı zamanın başladığı andır. CERN deneyi, patlamanın hemen ardından evrenin nasıl bir sistem olduğunu laboratuar ortamında yaratmak demektir. Çizimde bu an kuark dönemi olarak işaret edilmiştir.
Büyük patlamanın ardından gelen, saniyenin yüz bin çarpı katrilyon çarpı katrilyonda biri kadar kısa süre içinde olanlar bir bilinmeyendir, beklide bir bilinmeyen olarak kalacaktır. Bu kısa dönemde evren, yüz katrilyon çarpı katrilyon derece gibi yüksek sıcaklıkta bir enerjiden ibarettir. Şimdi aklınıza bunu nasıl ve nerden biliyorsun, ölçü mü yaptın gibi anlamlı sorular gelir, böyle bir sıcaklığı ölçmek, gayet tabii, mümkün değildir. Ancak patlama süreci takip eden kozmik olayların doğa yasaları çerçevesi içinde mantıksal analizi bu sonucu verir. Eğer evren o dönemde böyle ateşi yüksek olmasaydı, bu günkü evren meydana gelmezdi, bu bir enerji muhasebesidir.
Çok büyük miktarlarda maddenin, yani devasa evrenin, atomik boyutlarda bir hacim içersine sıkışmış olması, galaktik boyutlarda geçerli kütle-çekim yasası ile atomik boyutlarda geçerli kuantum fiziği yasalarının, aynı anda ve aynı boyuta geçerli olduğu dikte eder. Yaradılış bu dönem fiziğinin keşfi ile bilimsel bir anlam kazanır. Ünlü kozmolojist Stephan Hawking buna, ‘Her Şeyin Teorisi’ der. Son 30-35 senedir en iddialı fizikçiler, genel görelilik kuramı ile kuantum mekaniğini bağdaştırmayı amaçlayan Kuantum-Graviti ve Sicim Teorisi üzerinde çalışmaktadırlar. Bu teorilerin ne olduğunu, her kesin anlayabileceği bir dil ile daha sonraları bu ekrana yansıtılacaktır. CERN deneyi sicim teorisi ve süper simetri yaklaşımlarına da açıklık getirecektir.
Teknolojin ulaşabildiği en yüksek hıza çıkartılmış proton demetlerinin alın alına çarpıştırılmasından ne bekleniyor, şimdi onu basitçe aktarmaya çalışalım. Çizimde bu beklenti kuark dönemi olarak işaretlenmiştir. Büyük patlamadan bir saniyenin yüzde biri kadar süre sonra, maddeyi oluşturan temel parçacıkları tanımlayan Standart modelin not ettiği kuarklar birleşerek proton ve nötronları meydana getiriler. Yüksek hızlardaki proton demetleri, çarpışarak parçalandığında içlerinde ne var ne yok ortaya dökecektir, deneyin dayandığı basit mantık budur. Büyük patlamadan bir saniyenin yüzde biri kadar sonra, evrenin laboratuar ortamında resmi çekilmiş olacaktır. Gerçekten bu resim şimdi elimizde, kozmik Pandora’nın kutusu açılmış içinden neler çıkacak yakında göreceğiz. Geçen hafta CERN yetkilileri HİGGS izine rastladıklarını ilan ettiler. İşte en değerli beklenti budur, ilan edilen çok önemli bir bulgudur. Ben kişisel olarak HİGGS’in yakın gelecekte yakayı ele vereceğinden şüphem etmiyorum. Detektörlerin yakaladığı çarpışma anı karelerinden elde edilen bilginin tümü henüz daha analiz edilmiş değildir. Yüzde yüz kesin bir sonuca varabilmek için daha fazla bilginin analiz edilmesi gerekir. Bundan sonraki yansılarımızda HİGGS ve Standart modelin
Bilime yaptığı ve yapacağı özgün katkılar ve eksiklikleri tartışılacaktır.
Evren ve yaradılışı akıl ile kavramanın yolu, mutlak gerçeğin temsilcisi olan doğanın, bu deneyde olduğu gibi, çekilen resimlerine bakmak ve gördüklerini anlayabilmekten geçer. Dünya üzerinde yüz bini aşkın bilim insanı ve üniversite öğretim üyesi bu resimlere bakıyor ve anlamaya çalışıyor, ne yazık ki ülkemiz Avrupa biliminin bayrak gemisi CERN’e üye değil, Türkiye için bu gerçekten çok büyük bir eksiklik. Bilimsel konulara olan ilgisi nedeni ile takdir edilen değerli köşe yazarı İsmet Berkan’ın çevresinde toplanıp resim çektiren bir avuç genç ciddi bir umut kaynağıdır. Önemli olan bu umudu soldurmamaktır. CERN’e ülkemizin üye olması ve katkıların kurumsal düzeye yükseltir. Rahmetli dış işleri bakanımız İsmail Cem’in girişimleri başlayan üyelik sürecinin bir an evvel sonuçlandırılmasıdır.
21.12.2011
YÜZYILIN DENEYİ TORUNLARIMIZA YARAYACAK
Kaliforniya Üniversitesi Fizik Bölümünden Doç. Dr. Gökhan Ünel, ''Atlas Deneyi''nde ''Tanrı parçacığı''nın izine rastlanmasının gelecek için önemli bir adım olduğunu belirterek, ''Biz Higgs (Tanrı) parçacığından doğrudan faydalanamasak da bu yolda üretilen teknolojinin torunlarımıza daha iyi bir hayat sağlayacağından yüzde 100 eminim'' dedi.
Ünel, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) tarafından yürütülen ''Atlas deneyi'' hakkındaki son gelişmeler konusunda AA muhabirine yaptığı açıklamada, ''Tanrı parçacığı''nın izlerine rastlanmasının geleceğe dair umutları artırdığını söyledi.
''Tanrı parçacığı nedir? Bulunduğunda ne işe yaracak?'' şeklindeki soruyla sık sık karşılaştıklarını ifade eden Ünel, şunları kaydetti:
''Parçacık fiziği, maddenin temel yapısını oluşturan parçacıkları ve bunların birbirleriyle olan etkileşimlerini inceler. Bu konuda şimdiye kadar yapılmış bütün deneylerin sonuçlarını başarıyla açıklayan 'Standart Model (SM)' isimli bir kuram var. Bu kuram içinde madde parçacıklarına kütle veren yöntemi 1960'lı yıllarda öneren Peter Higgs, kütle kazandırma işinin kendi adını verdiği Higgs parçacığına bağlı olduğunu iddia etmiş. O zamandan bugüne kadar yapılan deneylerde bu parçacık bulunamadı. Bu konuda popüler bir bilim kitabı yazan Nobelli fizikçi Leon Lederman, kitabına bir türlü bulanamadığı için kızarak 'Tanrı'nın belası parçacık' ismini vermek istemiş. Ancak kitabın editörü bu ismi 'Tanrı parçacığı' olarak değiştirmenin kitabı daha çok sattıracağını söyleyince bu terim epey de medyatik olduğu için dilimize yerleşti.''
Evrenin oluşumuna ışık tutması beklenen CERN deneyinde ''Tanrı parçacığı''nın bulunmasının bilime önemli artılar kazandıracağına dikkati çeken Ünel, ''Bulursak SM kuramı tamamlanmış olacak ve biz kütle kazanma yöntemini anlamış olacağız. Bu fizikte büyük bir ilerleme. Ancak bulamazsak da ilginç, çünkü kütle kazanma sorununu çözmek için öne sürülmüş başka kuramlar da var, onlara yöneleceğiz. Her durumda içinde yaşadığımız evreni daha iyi anlamak yolunda önemli adımlar atmış olacağız. Anlamak da çok önemli çünkü insanlık daima anlayabildiği şeyleri kontrol etmenin ve kendi yararına kullanmanın bir yolunu bulmuştur'' diye konuştu.
Ünel, Higgs parçacığını öne süren kuramın Higgs kütlesinin ne olduğunu söyleyemediğini, bunun deneysel olarak ölçülmesi gerektiğini belirterek, sözlerini şöyle sürdürdü:
''Parçacık fiziğinde her şeyi proton kütlesine oranlayarak ölçeriz. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (BHÇ) deneyleri belli bir kütle aralığını taradılar ve yaklaşık 130 proton kütlesi ile 600 proton kütlesi aralığında bir şey olmadığından yüzde 95 oranında emin olduklarını söylediler. 125 proton kütlesi civarında bir sinyal alıyoruz, ancak yaptığımız ölçüm üzerindeki hata henüz istediğimiz kadar küçük değil. Bir sinyal gördük demek için kabul edilebilir hata payı binde 3 veya daha az olmalı. Elimizdeki verinin az olması bu kadar hassas bir ölçüm yapmamıza olanak vermiyor. 2012 yılında daha çok veri toplayacağız. Elimizdeki veri miktarını yaklaşık 5 katına çıkardığımızda hata oranını da binde 3'ün altına indireceğiz. Bu bize 125 proton kütlesi civarında gördüğümüz olayların Higgs parçacığından mı yoksa bir ölçüm hatasından mı geldiğini söyleyecek.''
Deneyde çalışan Türk bilim insanları
Doç. Dr. Gökhan Ünel, bütün bu çalışmalarını sokaktaki insan için çok bir anlam ifade etmediğini vurgulayarak, ''Tanrı parçacığının bulunması bugün yaşayan bizler için bilmenin verdiği tatmin dışında hayatımızı değiştirmeyecek. Aynı 1897 yılında elektron bulunduğu zaman ata binen ve posta arabasıyla haber taşıyan insanlar için bu buluşun bir şey ifade etmediği ve hayatlarını değiştirmediği gibi. Ancak bugün elektronları kullanmadığımız bir saniye yok. Telefon, televizyon, bilgisayarlar, bankamatikler hep elektronu anladığımız ve yararımıza kullanabildiğimiz için mümkün oldu. Biz Higgs parçacığından doğrudan faydalanamasak da bu yolda üretilen teknolojinin torunlarımıza daha iyi bir hayat sağlayacağından yüzde 100 eminim'' dedi.
Türkiye'nin araştırma içindeki durumu ve katkısına da değinen Ünel, Türkiye'nin 1961'den beri CERN'de gözlemci durumunda olduğunu, ilişkilerin yakın dönemde Türkiye'de sorumluluğun Türkiye Atom Enerjisi Kurumuna (TAEK) geçmesiyle hızlandığını söyledi.
Ünel, 2008'de TAEK-CERN işbirliği anlaşmasının imzalandığını, 2009'da tam üyelik başvurusunun yapıldığını belirterek, ''2010'da başvuru kabul edildi ve ön üyelik başladı. Şimdi tam üyeliğin ilk adımı olan 'asosiye' üyelik görüşmeleri yapılıyor. Bunun 2012 yılında başlaması öngörülüyor. Hedefimiz tam üyeliğin mümkün olan en kısa süre olan 2 yılda gerçekleşmesidir'' dedi.
Bu zaman içinde Türk bilim insanlarının birçok hızlandırıcı ve parçacık fiziği deneyine katıldığını anlatan Ünel, şöyle konuştu:
''Yakın dönemde en çok dikkat çeken Büyük Hadron Çarpıştırıcısı deneylerinden Atlas, CMS ve LHCb de hem araştırmacı, hem de idareci olarak yer aldılar. Türk bilim insanlarının bir kısmı yabancı üniversitelerde çalıştığı gibi mesela İngiltere, ABD üniversiteleri yabancılardan da Türk üniversitelerinde çalışanlar var mesela İngiliz veya Hollanda vatandaşları. Deneylerin dışında CERN'deki kuramsal fizik bölümünde doktora sonrası araştırmalar yapan Türkler de var. Ayrıca araştırmalarda kullanılan hızlandırıcıların hem işletilmesinde, hem de yeni nesil hızlandırıcıların geliştirilmesinde de görev alanlarımız var. Son olarak BHÇ'den sonra yapılması düşünülen yeni hızlandırıcılardan birini Türklerin başını çektiğini bir takımın önerdiğini söylemeliyim. Doktora öğrencileri de dahil 200'den fazla Türk hızlandırıcı ve parçacık fizikçisi çalışıyor. Bunların bir kısmı Türk üniversitelerine bir kısmı ise yabancı kurumlara bağlı.''
05.04.2012
Yüzyılın Deneyi
Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nin (CERN) yeraltındaki laboratuvarında evrenin oluşum sırlarını çözmek amacıyla yapılan yüzyılın deneyinde Büyük Patlama'nın benzerini oluşturacak "Büyük Hadron Çarpıştırıcısı"na (BHÇ) verilen enerji miktarı...
Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nin (CERN) yeraltındaki laboratuvarında evrenin oluşum sırlarını çözmek amacıyla yapılan yüzyılın deneyinde Büyük Patlama'nın benzerini oluşturacak "Büyük Hadron Çarpıştırıcısı"na (BHÇ) verilen enerji miktarı artırıldı.
Bilim adamları, inanılmaz hızlarda birbirleriyle çarpışmak üzere gönderilen yüksek enerjili proton hüzmelerinin şimdi daha önce görülmedik yükseklikteki enerji seviyeleriyle hareket edebilecek duruma geldiğini bildirdi.
BHÇ'nin enerjisinin 7 TeV'den (trilyon elektron volt) 8 TeV'e çıkarıldığını duyuran CERN'deki araştırmacılar, enerji seviyesindeki bu artırımın bilimde çığır açacak yeni keşiflere imkan sağlayacağı beklentisinde olduklarını belirtti.
CERN'deki hızlandırıcılar ve teknoloji Direktörü Steve Myers, yayımladığı yazılı açıklamada bugün çarpışmak amacıyla gönderilen iki proton hüzmesinin çarpışma hızının yeni bir dünya rekoru kırdığını kaydetti.
Myers bunun, yılın gelen kısmındaki yeni bir veri toplama döneminin başlangıcı olduğunu ve "keşif yapma potansiyelini artırdığını" vurguladı.
İsviçre'nin Cenevre kentinde, İsviçre-Fransa sınırındaki 27 kilometrelik bir yer altı tünelinde bulunan 10 milyar dolar değerindeki BHÇ ile yapılan yüzyılın deneyi, bilginin sınırlarını daha da ileriye taşımayı amaçlıyor.
Hızlandırıcılar ve detektörler için yeni teknolojiler geliştirilmesine imkan verecek deney, geleceğin bilimadamı ve mühendislerinin yetiştirilmesine de katkı sağlayacak.
|
