Bilim adamları 30 yıldır bu hayalet parçacık ve sırrını araştırıyor

Araştırmalarını yaptıkları laboratuvarların sadece birinin bile değeri, muhtemelen Türkiye’deki tüm üniversitelerin bütçelerine eşittir. Higgs Bozonu nisbeten daha ünlü. Tanrı Parçacığı diye adlandırılan, tüm dünyada dindar kesim tarafından bu lakabı hoşnutsuzlukla karşılanan Higgs Bozonu, 2012’de CERN’de (Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi) tarafından keşfedildi. Yani; en azından Higgs bozonuna benzeyen ve onunla aynı ağırlıkta bir bozon keşfedildi.

Higgs Bozonu, Nobel Ödülllü fizikçi Peter Higgs tarafından öne sürülen; evrendeki her cisme kütlesini kazandırdığı ön görülen bir parçacık. 21 tam üye ülkeli, 2 aday ülkeli ve bir de gözlemci ülkeli (o da Türkiye) CERN’de görev yapan bilim insanları, 2013’te Higgs Bozonu’nun varlığından emin olduklarını açıkladılar. Artık tüm dünya Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndan çıkacak yeni sonuçları bekliyoruz; eğer bilim insanları haklıysa evrenin en önemli sırlarından biri çözecek.

Ancak, evrenin sırrını saklayan tek parçacık da Higgs Bozonu değil.

Hayalet Parçacık ile tanıştınız mı? Bilimsel adı Nötrino olan hayalet parçacıklar, ışık hızında hareket ediyorlar, elektriksel yükleri sıfır. Bu iki özellikleri sayesinde de lakaplarını hakediyorlar: maddelerin içlerinden neredeyse hiç etkileşmeden geçebiliyorlar…

Peki ışık hızında hareket eden, yükleri olmayan, maddelerin içlerinden geçebilen, üstüne üstlük tüm cisimlerin (tüm canlılar, yani bizler de dahil) her an her dakika yayabildikleri bir parçacığı nasıl gözlemleyebilirsiniz? Dünyanın en gelişmiş laboratuvarlarında, dünyanın en gelişmiş cihazlarıyla gözlemleyebilirsiniz. ‘Gözlemlersiniz’ demiyoruz dikkat, henüz bilim dünyası bu kadar kesin konuşmaya izin verecek sonuçlara sahip değil.

İlk laboratuvarımız İtalya’da.

Bu muhteşem cihaz da Germanyum Algılama Sırası. GERDA olarak adlandırılan cihaz, saf germanyum kristallerinin içindeki elektrik etkileşimlerini monitörlüyor, nötrinolara bu sayede ulaşmaya çalışıyor. Alman Tübingen Üniversitesi’ne ait olan ve İtalya’da bir dağın içinde gömülü bu laboratuvarda çalışan bilim insanları, radyoaktif bozunmalarının en nadir rastlananlarından birini gözlemleyebilmek. Eğer başarılı olurlarsa, nötrinonun aynı anda hem madde, hem de antimadde olabileceğini kanıtlayacaklar…

Sudbury Nötrino Gözlem Laboratuvarı

Bir laboratuvar da Kanada’dan. Bu laboratuvar, Kanada’da yerin 1.6 kilometre derinine kurulu; 1980’den bu yana hizmet veriyor. Küre şeklindeki bu plastik cihazın içi scintillator adı verilen, 800 ton sıvı ile dolu… SNO+ adlı bu küre cihazın amacı dünyadaki, güneşteki ve gözlemlenebilen süpernovalardaki nötrinoları keşfedebilmek. SNO+ sayesinde dünya üç çeşit nötrino olduğunu çoktan öğrendi bile: Elektron Nötrino, Müon Nötrino ve Tau Nötrino. Her biri, ışık hızında seyrederken birbirlerine dönüşebiliyorlar. Aklımıza gelen soru, saçmaysa cahilliğimize verin: Einstein haklı mıydı bu durumda?

IceCube

Hayır, Straigth Outta Compton filminde adını tekrar duyduğumuz rap sanatçısının bu laboratuvarla hiçbir ilgisi yok… Hatta kendisinin buradan haberdar olduğunu bile sanmıyoruz. Güney Kutbu’na kurulu IceCube (Buz Kübü) Laboratuvarı, dünyanın en büyük nötrino gözlemleyicisi. Tam 5160 adet sensörü var, sensörler çevredeki buz kütlelerini birer anten gibi kullanabilecek şekilde zekice dizilmiş. IceCube, Cherenkov Radyasyonu’nun da keşfedildiği yer aynı zamanda. Bilim insanları, bu bilgiyi nötrinoların kaynağını ulaşmak için kullanıyorlar.

“İlim Çin’de olsa bile gidiniz…” 

CERN’e sadece gözlemci olarak katılan bir ülkeye çok yakışan bir söz, değil mi? Daya Bay Laboratuvarı Çin’de bulunuyor. Amacı anti-nötrino’ları ve nötrino salınımlarını araştırmak. 6 nükleer reaktörün de bulunduğu Daya Bay, aynı SNO+ gibi scintillator sıvısıyla dolu silindir cihazları kullanıyor.

Ve tabii ki Japonya.

Super-Kamiokande Laboratuvarı ile tanışın. Japonya’nın batısındaki dağların 914 metre derinine kurulmuş bu laboratuvar, scintillator sıvısını değil, 50.000 ton saf suyu kullanıyor. Super-Kamiokande’nin çalışma prensibi, -aynı IceCube’da olduğu gibi, Cherenkov Radyasyonu’nu kullanmak… “Bu laboratuvarlardan yalnızca biri, Türkiye’deki tüm üniversitelerin bütçeleri toplamından daha pahalıdır” ..