Donald Trump yemin töreninde ABD'li bilim insanlarının atomu parçaladığını söylerken, bu sözlerinin internette ateşleyeceği tartışmaları tahmin edemezdi.
Tartışmaya katılan birçok kişi bu unvanın İngiliz-Yeni Zelandalılara ait olduğunu savunuyordu. Ne de olsa 1919 yılında Yeni Zelandalı bilim dehası Ernest Rutherford bilimde çığır açan bu başarıya, o zamanki adıyla Manchester Victoria Üniversitesi'nde imza atmıştı.
Basitçe bakıldığında bu iddia doğru. Ancak alanın uzmanları için "Atomu parçalayan ilk kişi kimdi?" sorusunun cevabı neredeyse atomu parçalamak kadar karmaşık. Aslına bakarsanız, parçacık fiziği uzmanı Dr. Harry Cliff'in de dediği gibi, "atomu parçalamak" terimi bile "sorunsal".
Atom nedir?
Bütün maddelerin en temel yapı taşını oluşturan atomlar bir çekirdekten ve çekirdeğin yörüngesinde dönen elektronlardan oluşuyor.
İlk olarak Antik Yunan felsefesinde tartışılan atomların aslında var olan en küçük parçacıklar olduğu düşünülüyordu. "Atom" ismi de Antik Yunanca "bölünemeyen" kelimesinden türetilmiş.
John Dalton'ın atom teorisi ile atomlar 1803 yılında bilim alanına giriş yaptılar. Ancak Manchesterlı bilim adamı Antik Yunanlılara hak veriyordu, yani atomların daha basit ve küçük parçalara ayrılamayacağı konusunda ısrarcıydı.
Bir başka Manchesterlı olan Joseph John Thomson neredeyse yüz yıl sonra elektronları keşfetti ve atomun daha da küçük parçaları olduğunu kanıtlamış oldu.
Böylece atomun içindeki parçacıklara yönelik hipotezlerin ve deneylerin de önü açıldı.
Rutherford ne yaptı?
Rutherford atomların doğasına dair birçok keşifte bulundu ve 1911 yılında meslektaşları Hans Geiger ve Ernest Marsden ile beraber gezegensel atom modelini ortaya koydu.
Modelde atomların merkezinde pozitif yüklü bir çekirdek olduğunu, etrafındaki yörüngelerde de bir yıldızı turlayan gezegenlere benzer elektronların döndüğünü açıkladı.
Rutherford ve ekibinin 1914-1919 yılları arasında Manchester'da yürüttüğü deneylerin "atomu parçalayan" ilk çalışma olduğu savunuluyor.
Rutherford'ın nitrojen gazını radyoaktif parçacıklardan oluşan birçok ışınlara maruz bırakmasıyla gaz dışarı bir "hidrojen çekirdeği tükürdü" ve oksijene dönüştü.
Dr. Cliff, Rutherford ve ekibinin "bugün proton dediğimiz şeyi," yani bütün atomların yapı taşı olan parçacıklardan birini bulduklarını söylüyor.
Dr. Cliff'e göre Rutherford'ın keşfettiği şey, "bu tür nükleer reaksiyonlar gerçekleştirilebileceği, bir şeyi başka bir şeye çarptırarak yeni bir şey üretilebileceği" idi.
"Bu daha önce yapılmamıştı" diyor Dr. Cliff.
Rutherford kendisi de "parçalama" ifadesini değil, "dezentegrasyon" ifadesini kullanıyordu.
Rutherford Aralık 1917'de yazdığı bir metinde, deneylerinin "çok önemli olduğunun sonuçta ortaya çıkacağını" ve "çekirdeğin etrafındaki güçlerin yapısı ve dağılımı hakkında oldukça aydınlatıcı" olacaklarını söylüyor.
"Bu yöntemle atomu da parçalamaya çalışıyorum," diye ekleyen Rutherford şöyle devam ediyordu:
"Bir vakada sonuçlar umut verici ama emin olmak için çok büyük miktarda iş gerekecek."
Sonra ne oldu?
Tarihçi Dr. James Sumner, Rutherford'ın çalışmalarının "temel konseptler açısından çığır açtığını" ancak atomu "parçalamaktan" ziyade "bir elementi başka bir elemente dönüştürdüğünü" söylüyor.
Ancak Rutherford uzun bir süre daha atomlarla çalışacaktı. 1919'da mezun olduğu okula, Cambridge Üniversitesi'ne, Cavendish Laboratuvarı'nın yöneticisi olarak geri döndü ve atom çekirdeğini "parçalamaya" yönelik kasıtlı ilk çabalara nezaret etti.
Dr. Cliff, Rutherford'ın gözetimi altında öğrencileri John Cockfort ve Ernest Walton'ın 1932'de dünyanın ilk parçacık hızlandırıcılarından birini inşa ettiğini söylüyor ve bu cihazı "atomu resmen ikiye ayıran" güçlü bir makine olarak betimliyor.
Dr. Cliff, genel anlamda "cesur bir insanın atomu parçalara ayırması olayı burada oluyor" diye açıklıyor.
Ancak Dr. Sumner bu deneyin "nükleer enerjinin ve nükleer bombaların önünü açan tür atom parçalaması" olmadığını ve bunun "biraz daha sonra olacağını" söylüyor.
ABD'li bilim insanları neden hak iddia edebilir?
Birçok kişinin atom bilimine dair bilgileri gizli Manhattan Projesi ile ilişkili, özellikle de projedeki en önemli karakterlerden biri J. Robert Oppenheimer'ın hayatına dair Oscar'lı film yapıldığından beri.
ABD'nin araştırma ve geliştirme projesi 1942'de başladığında, atomun gücünü toplayabilecek ilk nükleer silahları üretmeyi hedefliyordu.
Dr. Sumner projenin ABD merkezli ve fonlu olmasına rağmen "ulus sınırları ötesinde işbirliği yapan," dünyanın birçok yerinden bilim insanından oluştuğunu açıklıyor.
Oppenheimer'ın ekibe dahil ettiği isimlerden biri de İtalyan fizikçi Enrico Fermi'ydi.
Fermi'nin 1934 yılında Roma'daki deneylerinde atomu ilk kez parçaladığı, çekirdeği iki ya da daha fazla küçük parçaya ayırdığı iddia ediliyor.
Rutherford'ın eski öğrencisi, Alman kimyacı Otto Hahn ile Fritz Strassman dört yıl boyunca Fermi'nin deneylerini tekrarladılar ve 1938 yılına kadar Fermi'nin nükleer fisyonu keşfetmiş olduğunu anladılar.
Fisyon sırasında uranyum ve plütonyum gibi instabil elementlerin çekirdekleri parçalanarak büyük miktarda enerji serbest bırakılıyor.
Fermi 1939'da İtalya'dan kaçtı ve Chicago'ya geldikten sonra dünyanın ilk nükleer reaktörünü inşa etti. Bu cihaz kontrollü bir nükleer reaksiyon yaratarak uranyum atomlarının sürekli bölünmesini sağlıyordu.
Bu çalışmalar ile Rutherford'ın önceki çabaları nükleer fisyon sürecini yıkıcı biçimde kullanan atom silahlarının temelini attı.
Dr. Cliff Manhattan Projesi'ni "bu bilimin dünya üzerinde devasa etkisi olacak bir şey üretmek üzere endüstriyelleştirilmesi" şeklinde betimledi.
Bunların sonucu ne oldu?
Atomu ilk kez kimin parçaladığı bir yana Rutherford, Walton, Cockcroft, Oppenheimer, Fermi, Geiger, Marsden ve diğer öncü bilim insanlarının çalışmaları nükleer çağ ile dünya tarihindeki en büyük bilim deneyinin temellerini attı.
Dev bir parçacık hızlandırıcı olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) atomları birbirlerine çarpıştırmak ve sonuçları incelemek için 1998 ve 2008 yılları arasında Alp Dağları'nın altında, yer altında inşa edildi.
LHC sayesinde 'Tanrı parçacığı' denen Higgs bozonu gibi keşifler yapıldı ve bilim insanlarının atom altı dünyaya daha derin incelemeler yapması sağlandı.
LHC'ye ev sahipliği yapan Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi'nde (CERN) çalışan Dr. Cliff merkezdeki çalışmaların "evreni oluşturan, henüz keşfetmediğimiz temel parçacıkları" bulmaya odaklandığını söylüyor.
Karanlık maddeyi örnek gösteren Dr. Cliff, bu görünmez materyalin bütün maddelerin yüzde 80'ini oluşturduğunu ve "herkesin bu konuda bir açıklama bulmak isteyeceğini" söylüyor.
Bu çalışmaların, Rutherford'ın araştırmalarının "bizzat mirası" olduğunu ifade eden Dr. Cliff, bugünkü deneylerin Rutherford'ın "hayal dahi edemeyeceği boyuta" ulaştığını söylüyor.