Yüzyılın deneyinin dehaları

Big Bang teorisinin temelini Einstein attı, radyasyonu Penzias ile Wilson buldu, maddeye kütle kazandıran parçacığı Peter Higgs keşfetti ve “Yüzyılın Deneyi”ni Lyn Evans başlattı.

10 Eylül’de CERN’de başlatılan ‘Yüzyılın Deneyi’ ile maddenin sırlarının açığa çıkarılmasında dev bir adım atılmış oldu. Bir süredir durdurulan ve 2 ay sonra yeniden başlanacak deneyle, evrenin yaklaşık 14 milyar yıllık hikayesininin eksik kalan bölümünde neler olduğu anlaşılmaya çalışılacak. Aynı zamanda evrenin ve maddenin yapısına ilişkin bulmacanın en temel parçaları ortaya çıkacak. Bu gelişmelerin arkasında bir yüzyıl içinde çığır açan bilimsel buluşlar ve bu buluşlara imza atan dehalar var.

ALBERT EINSTEIN: BIG BANG’İN ALTYAPISINI OLUŞTURDU

Bugün bilim çevrelerince geniş kabul gören Big Bang teorisinin temelinde Einstein’ın genel görelilik kuramı yatıyor. Einstein genel görelilik kuramı temel olarak kütlenin dört boyutlu uzayı eğip büktüğünü ortaya koydu. Zamanında inanılması güç olan ama daha sonra farklı gözlemlerle kanıtlanmış pek çok öngörüyü beraberinde getiren olan genel görelelik kuramı ile evrenin ortaya çıkışı ve yapısı hakkındaki bugünkü bilgilerimizin de temeli atılmış oluyordu. Ancak ilginçtir Big Bang teorisini altyapısını oluşturan kurama imza atan Einstein başlangıçta evrenin genişlen değil sabit bir yapıda olduğunu düşünüyordu. Daha sonra Einstein’da doğruladığı Big Bang teorisini birbirinden bağımsız olarak iki biliminsanı farklı zamanlarda ortaya attı.

ALEXANDER FRIEDMAN: BIG BANG’İN BABASI

Einstein’ın genel görelilik kuramı üzerinden uzayın sabit değil değişken bir yapıda olduğunu ilk ortaya atan Rus kozmolog ve matematikçi Alexander Friedman oldu.

1888’de St. Petersburg’da doğan Friedman yaşamının büyük bir bölümünü doğduğu kentte geçirdi. Birinci Dünya Savaşı’nda savaş pilotu olarak görev alan Friedman savaş sonrasında matematik ve kozmoloji çalışmalarına tekrar döndü. Görelilik kuramı üzerine yaptığı çalışmalar sonucunda evrenin sanıldığı gibi durağan değil sürekli genişleyen bir yapıda olduğunu öne sürdü. Bu iddiayı ilk süren kişi Friedman’dı ancak iddiası yalnızca teorik hesaplamalara dayanıyordu ve gözlemle desteklenmiyordu. Uzmanlık alanı olan matematik ve kozmoloji dışında meteorolojik deneylere de katılan bilim adamı 1925’te, o yıllar için bir rekor olan, 7bin 400 metre yükseğe balon gönderme deneyinde bulundu. Alexander Friedman aynı yıl, 37 yaşında hayata gözlerini yumdu.

GEORGES LEMAITRE: EVRENİN GENİŞLEDİĞİNİ KANITLADI

Birçok kişi için Big Bang teorisini ilk ortaya atan kişi olarak görülen Georges Lemaitre 1894’de Belçika’da doğdu. 17 yaşında Leuven Katolik Üniversitesi’nde mühendislik eğitimine başladı. Ancak Birinci Dünya Savaşı’nın başlamasıyla eğitimine ara vererek savaşa katıldı. Savaş sonrasında bir taraftan fizik ve matematik almaya, bir yandan da papazlık eğitimi almaya başladı. Yaşamı boyunca bilim insanı ve papazlık taşıyacağı iki farklı unvan olacaktı. Bu bakımdan Lemaitre bilim tarhinde modern dönemlerin ilginç kişiliklerinden biri kabul edildi. 1923-25 arasında İngiltere ve Amerika’nın saygın okullarında devam eden çalışmalarından sonra ülkesine döndü ve fizik ve matematik çalışmalarına başladı. 1927 yılında görelelik kuramı üzerinde yaptığı çalışmalar sonucuında, Friedman’ın 1922’de bulduğu gibi evrenin genişlediği sonucuna vardı. Aynı yıl Solvay’da düzenlenen fizik konferansında Einstein’la karşılaşan Lemaitre, beş yıllık gecikmeyi ünlü fizikçiden duydu. Lemaitre’in bu gecikmesi Big bang teorisinin geliştirilmesindeki rolünü azaltmadı. İyi bir matematikçi olan Friedman 1922’de evrenin genişlediği sonucuna varmıştı ancak bunu matematiksel kanıtlara dayandırmış, astronomik gözlemlere dayandırmamıştı. Lemaitre ise teorisini oluştururken astronomlarla çalışmış ve teorisini test edilebilir ve zamanının gözlemlerine uygun olarak kurmuştu. 1931’de teorisi İngilizce’ye çevrilen Lemaitre, teorisi için ‘İlkel Atom’ adını kullanıyor ve bunun için; ‘yaradılış anında patlayan Kozmik Yumurta’ tanımını yapıyordu. Teorinin bugün bilinen ‘Big Bang - Büyük Patlama’ adı İngiliz astronom Fred Hoyle’a aittir.

EDWIN HUBBLE: FARKLI GALAKSİLERİN VARLIĞINI KANITLADI

Big Bang teorisinin kanıtlanması 1964’ü bulmuştu ancak Friedman ve Lemaitre’in gösterdikleri evrenin genişlediği teorisinin kanıtları 1929’da bulundu. Evrenin tarihinin ve yapısının anlaşılmasındaki bu önemli kanıtı bulan kişi ABD’li fizikçi Edwin Hubble’dı. 1889’da Missori’de doğan ünlü fizikçinin Friedman ve Lemaître ile ortak olan yanı yalnızca Big Bang teorisine olan katkısı değildi. Hubble’da da diğer meslektaşları gibi Birinci Dünya Savaşın’da aktif görev almış ve savaş sonrasında astro-fizik çalışmalarına hız verdi. Hubble’ın bilime en önemli katkısı galaksiler üzerine yaptığı çalışmalardı. Onun zamanında evrenin büsbütün Samanyolu’ndan ibaret olduğu düşünülüyordu. Ancak Hubble, yaşamının büyük bölümünde Wilson Dağı’ndaki gözlemevinde yaptığı çalışmalarla Andromeda’nın da içinde bulunduğu birçok farklı galaksinin varlığını kanıtladı. Böylelikle evrenin büyüklüğü ile ilgili görüş temelden değişmiş oldu. Amerikalı astronom birçok galaksinin olduğunu kanıtlamakla kalmadı aynı zamanda bu galaksilerin birbirinden uzaklaştığını da kanıtladı.

A. PENZIAS VE R. WILSON: RADYASYONU BULDU

Yüzyılın önemli buluşların biri olan, evrenin ilk oluşum zamanlarına ait radyasyonun keşfinin tesadüflere dayalı ilginç bir hikayesi var: İki bilim adamı büyük bir antenin üzerinde çalışıyorlardı. Bir süre sonra antende tanımlayamadıkları radyo sinyalleri almaya başladılar. Teknik bir hatanın olduğunu düşünerek sistemleri birçok kez kontrol ettiler. Bu günleri anlatan iki bilim adamı seslerin nedeninin, antendeki güvercin pisliklerinden kaynaklanmış olabileceğini dahi düşündüklerini ve anteni temizlediklerini ancak gelen seslerde bir değişiklik olmadığını söylüyorlar. Yaptıkları tüm kontrollerden sonra bunun evrenin ilk oluşumunda ortaya çıkan radyasyonun izleri olabileceğini düşündüler ve yaptıkları hesaplamalardan sonra bu iddialarını kanıtladılar ve yayınladılar. Artık Big Bang’in gözlemlenmiş fiziki kanıtlarına ulaşılmıştı. İki bilim adamının bu büyük buluşu kendilerini 1978’de Nobel Ödülü’nü getirdi.

PETER HIGGS: MADDEYE KÜTLE KAZANDIRAN HIGGS PARÇACAĞI’NI KEŞFETTİ

Evrenin yaklaşık yüzde 96’ını kapladığı varsayılan karanlık madde ile bilinenler çok az. Maddenin yapısı ile de ilgili bilinmeyen çok şey var. Bugün kuantum fiziği sayesinde atomaltı parçacıklar hakkında bir çok bilgi bulunuyor fakat maddeye kütle kazandıran parçacıklar yalnızca teorik olarak ortaya konulmuş ve henüz gözlemlenememiş durumda. Maddeyle ilgili tüm bu sorular araştırmacıları yeniden Big Bang’e götürüyor. Çünkü Büyük Patlama’nın saniyenin çok küçük bir bölümünde oluşan ortam bu soruların cevabını içeriyor. CERN’deki deneyde de asıl yapılmaya çalışılan bu ortamın inceleme yapılacak bir şekile yeniden yaratılmaya çalışılması. Böylelikle aranan cevapların gözlemlenebilmesi dolayısıyla da kanıtlanması sözkonusu olacak. Bu teorilerden en önemlisi Higgs Bozonu olarak bilinen ve maddenin kütle kazanmasını açıklayan teori.

LYN EVANS: YÜZYILIN DENEYİNİ BAŞLATTI

Şüphesiz ki evrenin oluşumu ve yapısıyla ilgili bilinenlerin arkasındaki büyük bilimsel buluşlara katkı yapan başka birçok büyük bilim adamı daha var. Birçokları bu sırların peşinden koşmaya devam ediyor. Bugün CERN’de devam eden deneyde binlercesi görev alıyor. Binlerce bilim adamının oluşturduğu takımın başında ise Galler’de doğan bir bilim adamı bulunuyor.

LHC deneyinin başındaki isim olan Dr. Lyn Evans, 1945’de Galler’de yer alan küçük bir kent olan Aberdare’de madencinin oğlu olarak dünyaya geldi. Kendisiyle yapılan röportajlarda, çocukluğunun kendince deneyler yaparak ya da bir şeyleri havaya uçurmaya çalışarak geçtiğini söylüyor. Eğitimini doğduğu ülkede Swansea Üniversite’sinde tamamladı. CERN’de görev alamadan önce bir süre Fransa’da kaldı. BBC’ye verdiği demeçte bu yıllara hayatının en kötü yılları olduğunu söyledi: “Kariyerimin en kötü zamanlarında bir üniversitede aldım görev nedeniyle geldiğim Fransa’da yaşadım. Benim için gerçek bir kabustu. Ancak ironik bir biçimde CERN’e katıldıktan sonra da zamanımın yarısını Fransa’da geçiriyorum.” Başında bulunduğu ekiple yaptığı çalışmalar ise Evans için güç olmasına rağmen bugüne kadar yakaladığı en büyük fırsat ve şu anda yer aldığı projenin büyüklüğü karşısında hâlâ şaşırıyor. Projedeki rolünü Evans şöyle tanımlıyor: “Milyarlarca dolarlık bu projenin tasarımından ve inşasından sorumluyum. Bu dünyanın en büyük parçacık hızlandırıcıdı LHC (Large Hadron Collider-Büyük Hadron Çarpıştrıcısı). Yaşamım boyunca büyük projelerde yer aldım ama aşağıya tünelin içine girdiğimde adeta donup kaldım. Her gün binlerce kişinin çalıştığı dev bir laboratuarda koşturup duruyorum. Ayrıca hızlandırıcıyla ilgili yapılan diğer işlemlerin de kontrol edilmesi gerekiyor. Bunun için dünyanın dört bir yanından gelen yüzlerce bilim adamı ve mühendisin aralarındaki koordinasyonun sağlanmasına bağlı. İşim bir başka bölümü de bol bol seyahat etmemi gerektiriyor. Geçenlerde Çin Başkanı’yla tanıştım. Bu da Aberdare’den çıkan bir Galli için hiç de fena olmayan bir şey.”