Bilim adamları, özellikle geçen asrın başlarından sonra mikro kâinat ve makro kâinattan bahsetmeye başladılar. Çünkü yüz yıl önce, o iki evrenin kanunlarının bizimkine benzemediği iyice anlaşılmıştı. Bizim uzaklıkların metre, ağırlıkların gramla ölçüldüğü evrenimizdeki kanunlara benzemeyen kanunları vardı bu evrenlerin. Bizim “orta dünya” kanunlarını 17. asır 18. asra dönüşürken Newton yazmıştı.
Sonra, atomları keşfettik, gözledik ve onların dünyasını Newton’la izah edemeyeceğimizi gördük. O çok çok küçük şeylerin dünyasını… Orada bambaşka isimlerin kurduğu kanunlar geçerliydi: Heisenberg, Şrödinger, Dirac… Bir de çok büyük uzaklıkların, hızların ve kütlelerin dünyasını, astrofiziğin alemini. Orada olan biteni Einstein anlattı bize. (Aslında fotoelektrik olayla Einstein mikro kâinata da esaslı katkı yapmıştı.)
EVRENLER… ALEMLER…
Bunları bugün niçin hatırladım? 2026 Fizik ve Kimya Nobel Ödülleri işte bu iki uçtaki yeni çalışmalara, yeni keşif ve icatlara verildi de ondan. Fizik Nobelini milyarlarca ışık yılı öteden gelen nötrinoları gözleyen Francis Halzen aldı. Halzen ABD’den; Wisconsin-Madison üniversitesi hocalarından. Fizik Nobel’i genellikle tek başına bir kişiye verilmiyor, bu yılki istisna olmuş.
Kimya ödülü de bizim genç övüncümüz Dr. Furkan Öztürk’ün alanına, kiraliteye verildi. Kiraliteyi başka bir yazıya bırakıp bugün Halzen’in nötrinolarını anlatacağım.
Nötrino denilen tanecikler, otoriter rejimlerde ideal vatandaş olurlar. Hani ne kokar ne bulaşır deriz ya. Tam öyleler. Artı veya eksi bir yükleri yok. Kütleleri çok çok küçük. O kadar küçük ki bir ara acaba kütleleri yok mu denmiş… Yük yok, kütle yok gibi. O hâlde kolay kolay bizim orta dünyamızdaki madde ile ilişkiye girmesi de pek düşük ihtimal. Nötrino diye internette turlarken buldum, bir yerde başparmağınızın tırnağından, saniyede milyarlarca nötrino geçiyor denmiş. (Doğru rakam saniyede santimetre kareden 65 milyar imiş.) Boşluğun içinde kendisi de neredeyse boşluk olan bir tanecik.
HER ŞEY BOMBOŞ
Aklıma eski ve meşhur Nobelist (1908) Lord Rutherford’un atom çekirdeğini keşfi geldi. Rutherford, ince bir altın varağı alfa taneciği dediğimiz Helyum çekirdekleri ile bombardıman etmişti. Gönderdiği alfa “mermilerinin” hemen tamamı, varağın öbür ucuna, sanki altın yokmuş gibi geçivermişti. Niçin biliyor musunuz? Çünkü atom çekirdeğinin “hacmi” atomun trilyonda biri kadar. Yani maddenin çok çok çok büyük kısmı gerçekten boşluk. Son cümledeki çok’ları daha epey bir tekrarlayabilirsiniz. İşte Rutherford’un helyum çekirdeği mermileri, yani iki proton ve iki nötrondan oluşan deve dişi kadar çekirdek, boşluktan geçer gibi altın varağın içinden geçip gitmiş. Pek az bir kısmı bir altın atomu çekirdeğiyle kafa kafaya çarpışınca, gerisin geri dönmüş. Deneyin iki sonucu da, yepyeni buluşlardı. Hem boşluk bir buluştu hem de çok yoğun çekirdek. Dolayısıyla Lordumuz atom çekirdeğini de atomun yapısını da bulan adamdır.
Size daha da şaşırtıcı bir şey söyleyeceğim: Atom çekirdeği nötron, proton gibi taneciklerden yapılmış. Etrafındaki elektronlar da tanecik. Ve şimdi sürpriz: Hiçbir taneciğin “hacim” diye bir özelliği yoktur. Bizim orta dünyadan bakıp da hacim diye gözlediğimiz şey taneciklerin arasındaki kuvvetlerin yarattığı bir olaydan ibarettir.
Hâlbuki biz maddeyi tarife, “Uzayda yer kaplayan…” diye başlardık, değil mi!
BUZ KÜPÜNDEKİ NÖTRİNO
Şimdi daha da meraklı noktaya geliyoruz. Elektronun kütlesi çekirdekteki ağır taneciklerin kütlesinin 2000’de biri kadar. Nötrino da elektronun kütlesinin milyonda biri kütleye sahip. Kütle böyle, yük sıfır… nötrinoyu nasıl gözleyeceğiz?
Nötrinonun kokmaz bulaşmazlığı ona başka avantajlar veriyor. Nötrinolar dünyanın içinden geçtikten sonra gözleyebilirsek dünyamızın tomografisini çekebiliriz! Daha da ilgi çekicisi, nötrinolar en uzak galaksilerden, yolda hiç takılmadan bize kadar gelebilir. Dolayısıyla bize, evreni gözleyebileceğimiz bir ek kanal açarlar. Işık ve diğer elektromanyetik dalgaların dışında, bir ek kanal.
İşte Halzen’e Nobel’i getiren deney. Güney Kutbunda, yüzeydeki buzun bir buçuk kilometre derinliğinde bir kilometre küplük bir buz küpüne 86 düşey tünel açıyorsunuz, her tünele üzerine ışık dedektörleri bağlı sicimler sarkıtıyorsunuz. Toplam 5160 dedektör. (Sonra 6 sicim ve 600 ışık dedektörü daha eklenmiş.) Bu inşaat yıllar sürüyor. Sadece güneyin yaz mevsiminde, yani bizim kara kışımızda çalışabiliyorlar. Bir de iş bitene kadar bir kilometre küp buzun nötrinoları görmekte yeterli olup olmadığını bilmiyorlar. Sonuç: Yeterliymiş! Gözledikleri üç nötrinoya isim de vermişler. Bert, Ernie ve Big Bird. Sonuncusu Susam Sokağı’ndaki Minik Kuş. Çıktıkları yer, 4 milyar ışık yılı uzaklıktaki bir galaksi. Yani buz küpü sayesinde dört milyar yıl geçmişi gözlüyoruz!
Deneyin faturası 276 milyon dolar. ABD Millî Bilim Kurumu (NSF) karşılamış. Daha 300 milyon vermeye hazırlanıyormuş NSF.
Bu yazı bana iyi geldi. Fon soygunu ve demokrasi, hukuk, basın hürriyeti problemleriyle karşılaştırınca nötrinoları pek sevimli. Bakın fon parasıyla birkaç buz küpü yapılabilirmiş mesela!
