İsviçre’nin Cenevre kentinde bulunan CERN laboratuvarında yapılan deneyler sonrasında bir anda hayatımıza girdi ‘Higgs bozonu’. Pek çok yerde geçmesine, yaşamın temel kaynağı olduğunu duymamıza rağmen halen birçoğumuz ne olduğu, nasıl ortaya çıktığı hakkında pek fazla bilgi sahibi değil maalesef.
Higgs Bozonu(Tanrı Parçacığı) Nedir ?
Evrenin başlangıcı kabul edilen büyük patlamanın, (Big Bang) saniyenin milyonda biri kadar ertesinde ilk parçacıklar da etrafa saçıldı. Bu fizik kurallarını bulmaya çalışan fizikçilere göre ilk çıkan parçacıklar kütlesiz ve saf enerjiliydi. Fakat bilinen başka bir gerçeğe göre de evrende var olan her şeyin bir kütlesi vardır. Adına ‘Tanrı parçacığı’ denilen, İsviçre’nin CERN laboratuvarında yapılan deneylerle varlığı kanıtlanan Higgs bozonu, kütleleri olmayan atomlara kütle kazandıran mekanizmadır, yani hiçliğe kütle vermektedir.
Higgs bozonundan kasıt ‘Higgs alanı’dır. Higgs alanı dediğimiz şey, bütün evrenin sahip olduğu tüm alanı ifade eder ve bu alanda Higgs mekanizması denen şey gerçekleşir.
Ama akıllara garip bir soru geldi. Kuarkların bir araya gelmesi ve bu alanda kalması için bir kütlesi olması gerekiyordu. Neden parçacıklar evrende saçılmak veya savrulmak yerine atomlarda sabit bir biçimde kalmıştı? Neden tek bir düzende hareket ediyordu? Neden bir araya gelerek belirli bir yapı oluşturuyordu?
Peter Higgs bu problemin cevabı için 1964 yılında bir teori ortaya koydu. Temel parçacıkların, her yerde mevcut olan bir alan ile sürekli etkileşimleri sonucu kütle kazandıklarını öne sürdü.
Onun bu teorisi ‘Higgs alanı’ olarak tarihte yerini aldı. Teorinin basitçe açıklamasını da şöyle dile getirdi:
Belirli ölçeklerde bir odamız olsun ve içerisinde birbirleriyle sohbet eden insanlar. Sonra kapıdan biri önemli bir kişinin geldiğini söylesin ‘Einstein geliyor!! Birazdan burada olacak!!’ bunu duyan insanlar elbette ki bir anda hareketlenecektir. Einstein’ın odaya adım atmasıyla birlikte herkes ona yönelecek, hareket edecektir. Einstein’ın ilerlemesini yavaşlatacaklar ve Einstein ilerledikçe ona doğru yönelen insan sayısı daha daha artacaktır. Böylece Einstein’ın hayranı insanlar odada bir alan ve bir kütle oluşturacaktır.
Daha Basit bir dille örneklemeye çalışayım;
Kazağınız kirlendi ve yıkamak istiyorsunuz çamaşır makineniz yok. Deniz yakınınızda veya göl var kazağınızı yıkamadan önce hiçbir kütleye sahip değil. Yani ağırlığı olmadığını düşünün. Deniz veya göl’de yıkamak için suya soktuğunuzda kazağınız bir ağırlık ve kütle kazanır. İşte Higgs alanı burada diğer maddelerle etkileşime girip kütle kazanmasına denir.
Higgs Bozonu Görülebilirmi ?
Higgs görülemez. Bir parçacıkla etkileşime girdiği anda yok oluyor Higgs. CERN’deki bilim insanları onu yok olduktan sonra ortaya çıkan etkilerden hareketle saptayabiliyorlar.
Buna neden ‘Tanrı Parçacığı’ deniyor?
Aslında bu isim bir şakadan ibaret. Standart Model’i popüler dilde anlatmayı deneyen bir kitabın içinde, parçacığa adını veren Peter Higgs’in ‘Şu Allahın belası parçacık da bulunamadı gitti’ diye bir cümlesi var. O cümle zamanla kılık değiştirip ‘Tanrı Parçacığı’ şekline dönüştü. Popüler dilde, özellikle de gazeteler ve televizyonlarda kullanıla kullanıla da yaygınlaştı.
Bilimin aradığı cevap Tanrının varlığı veya yokluğu değil, ilk atomların nasıl olup da oluştuğu, evrenin nasıl oluştuğu vs. İnançlı biri çıkıp ‘Siz atom nasıl oluştu diye bakıyorsunuz ama Büyük Patlamayı Tanrı yaptı’ diyebilir hala.
Evrenin başlangıç koşullarında bir ‘süper simetri’ olduğuna inanılıyor. Bu simetri bir biçimde ve Higgs’in de katkısıyla bozuldu, o sayede evren ve bizler var olabildik. Higgs bozonu olmasaydı, o zaman bizim evrendeki varlığımızı açıklayacak, parçacıkların neden ve nasıl kütle sahibi olduğuna herkesi ikna edip kanıtlanabilecek yep yeni bir teoriye ihtiyacımız olacaktı.
8 ekim 2013’ te Nobel fizik ödülü atom altı parçacıkların kütle kökeni anlayışımıza katkıda bulunan bu mekanizmanın keşfi için François Englert ve Peter Higgs’e ortaklaşa olarak verildi.
Peki Bu Higgs Alanı İnsanlar için ne önem taşıyor ?
Bu buluşla beraber evrenin başlangıcı kabul edilen Big Bang’in de ötesine bakabilmek, başlangıcın da başlangıcında ne olduğunu görebilmek mümkün kılınabilecek, ve bu sonsuzluk içerisinde artık rotasız olmayacağız.
Ayrıca CERN’de yapılan deneyler sonucunda eğer bozonu istemli bir şekilde üretebilirsek, bu insanlık için sınırsız enerji anlamına gelebilir. Bu da bilim adamları tarafından şu ana kadar insanoğlunun gidebileceği en uç nokta olarak kabul ediliyor. Bu da şu ana kadarki tüm buluşların aslında ne kadar anlamsız olduğunu gösterecektir bize.
