Dünyanın en büyük parçacık fiziği laboratuvarı Nükleer Araştırmalar için Avrupa Konseyi'nde (CERN) yapılan deney, aslında bilim tarihinin en büyük kapışmasının bir rövanşı gibi. CERN'deki deney, dünyayı oluşturan "büyük patlama"nın koşullarını yeniden gerçekleştirme iddiasında. Ünlü fizikçi Stephan Hawking, bu deneyde herşeyin anahtarı olduğuna inanılan parçacığa ulaşılamayacağı kanısında. Karşı kutbun ağır topu Peter Higgs ise deneyin başarılabileceğini savunuyor. 81 yıl önce de dahi çocuk Albert Einstein ile Niels Bohr arasında benzer bir tartışma yaşanmıştı.
5 binden fazla fizikçi 10 yıldır CERN'deki deneye hazırlanıyor. Deney "Büyük Hadron Çarpıştırıcısı"nın çalıştırılmasıyla başladı. Bilim dünyası çarpışmalar sonunda şimdiye kadar keşfedilmemiş parçacıkların açığa çıkmasını merakla bekliyor. Böylece fizik modellerinin temelini oluşturan ve parçacıklara kütle özelliğini veren "Higgs" parçacığı da tekrar ortaya çıkarılıp gözlemlenebilecek.
Her şeyin anahtarı kayıp parçacık
Deneyin sonucu insanlık tarihi açısından gerçekten kritik önemde. Zira, iddia edildiği gibi Higgs parçacığı tespit edilemezse, Einstein ve Bohr tartışmasıyla klasik fiziği ekarte eden kuantum fiziği bir anda alt üst olabilir. Bilim dünyasında CERN merkezli olarak yaşanan bölünmenin nedeni de bu. Stephen Hawking'in fikri, "Higgs bozonu" adlı parçacıklara rastlanamayacağı yönünde. Hatta bunun için iş arkadaşlarıyla 100 dolara bahse bile girdi. "Higgs parçacığı"nın kaşifi Prof. Peter Higgs'in Hawking'e yanıtı ise oldukça sertti: "Hawking fizikten anlamaz." Akademik çevrelerde LHC deneyinin tamamlanması sonrasında ortaya çıkan sonuca göre 2 farklı görüşü savunan Hawking veya Higgs ikilisinden birinin Nobel fizik ödülü alacağı konuşuluyor.
Klasik fizik kuantuma karşı
Hawking ile Higgs'den tam 81 yıl önce de kuantum fiziği bilim dünyasının tartışmalarının ana eksenini oluşturmuştu. İlki 1911'de yapılan Solvay konferansları doğum sancıları çeken kuantum fiziğinin tartışıldığı en önemli arenaydı. Ancak Solvay konferansları arasında biri var ki, bu fizik dünyasını alt üst etmişti. Ekim 1927'de 29 fizikçi konferansta bir araya geldi. Bu 29 fizikçi Avrupa'nın en ünlü bilim adamları olmanın yanı sıra, içlerinden 17'si konferansın öncesinde ve sonrasında Nobel ödülü almıştı ya da alacaktı.
1927 yılı ayrıca "kuantumun altın yılları" olarak tanımlanıyordu. 1900 yılında kuantum mekaniğini keşfeden Max Planck'ın öğrencisi Werner Heisenberg "belirsizlik ilkesini" yeni bulmuş, asistanı olduğu Niels Bohr ise "tümleyicilik prensibi"ni ortaya atarak, Heisenberg'in kuramına büyük katkı yapmıştı. Bohr, keşfini Solvay'den bir ay önce İtalya'da yapılan Como Konferansı'nda sundu. Ama kuantum fiziğinin temellerini atan ancak sonrasında tüm mesaisini bu kuramı boşa çıkarmak için harcayan Albert Einstein bu konferansa katılmadığı için kozlar artık Solvay'de paylaşılacaktı. Kuantum, klasik fizik kurallarını temelden sarstığı için o günlerde de gazetelerin birinci sayfalarını kaplıyordu. Ve tarihi tartışma geldi çattı...
Einstein: Tanrı zar atmaz
Brüksel'deki en lüks otellerden birinde toplanan Solvay Konferansı'nın katılımcıları da en az otel kadar şıktı. Resmi kıyafet giyinmekten nefret eden Einstein bile konferans için koyu renk takım giymiş, kravat takmıştı. Otel lobisinde buluşan fizikçilerin arasında hiçbir zaman kıyafetine dikkat etmeyen açık renk damalı ceketi, papyonu ve sırt çantasıyla Erwin Schrödinger de bulunuyordu. Her ne kadar Schrödinger'in kedisi kuramıyla oldukça dikkat çekse de kuşkusuz konferans, tarihin sayfalarındaki unutulmaz yerini Bohr ve Einstein'ın tartışmasına borçlu.
Sıkı hazırlanan Bohr, kuantum fiziğine dair kuşkuları artan Einstein'ı kolayca ikna edeceğinden emindi. Ne var ki, sonuç hiç de beklediği gibi değildi. Bohr'un fikirlerini reddeden Einstein, özellikle belirsizlikle ilgili düşüncelere acımasızca saldırdı. Bohr'un kuramını çürütmek için her gün yeni deneyler ortaya attı. Öyle ki, tartışmalar konferans salondan otelin lobisine, restoranına, barına kadar taşmıştı. Tam bir devler savaşı yaşanıyordu.
Özellikle de akşamları sabaha kadar çalışılarak oluşturulan deneyler, sabah kahvaltısında masaya konuluyor, 29 bilim adamının tanıklığında sürüyordu. Ta ki, Einstein belirsizlikten bıkıp tarihe geçen o ünlü sözü söyleyene dek: "Tanrı zar atmaz." Bohr'un verdiği yanıt da aynı emin tonda oldu: "Einstein Tanrı'ya ne yapacağını söylemekten vazgeç."
İlk raundun kazananı yok gibiydi. Ancak hiç bir şey sona ermiş de değildi. Einstein belirsizlik ilkesine karşı savaşmaktan vazgeçmemiş bir sonraki konferans için hazırlıklara başlamıştı. 1930 yılında toplanan 6. Sorvay Konferansı'nda Einstein öyle bir paradoks ortaya attı ki, bu ünlü e=mc2 formülüne dayanıyordu. Basitçe Einstein şunu tezi ortaya koyuyordu: Radyasyonla dolu bir kutu ve kutunun üzerinde de radyasyonu serbest bırakabilecek bir kapak düşünün. Ayrıca kapağa bir saat iliştirilir ve böylece kapağın açıldığı her an kaydedilebilir. Eğer kutuyu kapak açılmadan önce ve açıldıktan sonra tartarsanız radyasyonun ne kadar kısmının içeride kaldığını ya da ne kadarının yayıldığını tam olarak belirleyebilirsiniz; tabii kapak bir saate bağlı olduğu için zaman da tam olarak bilinir. Böylece kutu içindeki enerjiyi ve tam zamanı bilirsiniz. Fakat belirsizlik prensibine göre enerji ve zamanı aynı anda ölçemezsiniz.
İlk savaşı kuantum kazandı
Bu paradoks Bohr için tam bir şoktu. Bohr'un o günkü halini yakın arkadaşı ve meslektaşı Leon Rosenfeld şöyle anlatıyordu: "Bohr şok olmuştu. Çözümü bir türlü bulamıyordu. Bütün gece son derece mutsuzdu. Toplantıya katılan fizikçilerin birinden diğerine giderek Einstein'ın haklı olamayacağına onları ikna etmek için çabalıyordu. Eğer Einstein haklıysa bunun fiziğin sonu olacağını söylüyordu. Fakat bir türlü Einstein'ın iddialarını çürütmeyi başaramıyordu. İki rakibin kulübü terk edişlerini hiçbir zaman unutamayacağım... Einstein yüzünde alaycı bir gülümseme, heybetli bir şekilde sessizce yürüyor, Bohr ise son derece heyecanlı sanki Einstein'ı yakalamak için koşturuyormuş gibi görünüyor. O gece Bohr, sabaha kadar uyumadan Einstein'ın iddialarını çürütmek için çalıştı. Bunda da başarılı oldu."
Bohr, ertesi günü Einstein'a gerçekten büyük bir darbe indirdi. Çünkü, Einstein'ın ünlü izafiyet teorisini kullanarak tartım sürecinde saatin durumunda değişiklik olacağını kanıtladı. Ve çoğu fizikçiye göre, kuantumun kazanması anlamına geliyordu.
Bugün CERN'deki deneyin sonucu işte bu tarihi hesaplaşmanın adeta ikinci raundu gibi. Bugün de fizik tüm umutlarını CERN'de Higgs parçacığının bulunmasına bağlamış durumda. Şimdi sadece fizikçiler değil, tüm dünya Hawking'in mi yoksa Higgs'in mi galip geleceğini merakla bekliyor.
1927 Ekim/ Solvay
Einstein ve Bohr karşı karşıya
Einstein ve Bohr arasında kuantum fiziği ölüm kalım savaşları yaşadı. Einstein Bohr'un kuramını çürütmeye çalışıyor, Bohr ise savunmadaydı. Ve Einstein sonunda "Tanrı zar atmaz" cümlesine karşılık, Bohr ise "Einstein Tanrı'nın ne yapacağını söylemeyi bırak" diyerek ilk raundu bitirdi.
2008 Eylül/ Cern
Hawking ve Higgs karşı karşıya
CERN'deki büyük patlama deneyinde Stephan Hawkings kuramı ortaya atan Peter Higgs'in adıyla anılan Higgs parçacığının bulunamayacağını iddia ediyor. Parçaçık bulunamazsa kuantum fiziği alt üst olacak. Higgs'in Hawking'e karşı atağı ise ilginç, "O fizikten anlamaz."
Fotoğraftakiler:
Soldan sağa: Arka sıra: A. Piccard, E. Henriot, P. Ehrenfest, E. Herzen, Th. De Donder, E. Schrödinger, E. Verschaffelt, W. Pauli, W. Heisenberg, R.H. Fowler, L. Brillouin, Orta sıra: P. Debye, M. Knudsen, W.L. Bragg, H.A. Kramers, P.A.M. Dirac, A.H. Compton, L. de Broglie, M. Born, N. Bohr, Ön sıra: I. Langmuir, M. Planck, M. Curie, H.A. Lorentz, A. Einstein, P. Langevin, Ch. E. Guye, C.T.R. Wilson, O.W. Richardson
Dünyanın en büyük parçacık fiziği laboratuvarı Nükleer Araştırmalar için Avrupa Konseyi'nde (CERN) yapılan deney, aslında bilim tarihinin en büyük kap...
( KB)