Atom altı parçacıklarda özdeş parçacıklar ikiye ayrılırlar. Bose-Einstein istatistiğine uyanlara bozon, Fermi-Dirac istatistiğine uyanlara fermiyon denir. Satyendra Nath Bose ve Enrico Fermi'den sonra bir başka fizikçi daha kendi ismini bir parçacığa vermeyi başardı.
4 Temmuz günü CERN, Higgs parçacığının varlığının tespit edildiğini dünyaya duyurdu. CERN, Aralık 2011'de yapılan deneylerin ardından Higgs parçacığının bulunmasına çok yaklaşıldığını belirtmişti.
Bu kez bozonu kesin biçimde tespit ettiklerini duyuran CERN, detaylı istatistiksel ve matematiksel bilgilerin 25 Temmuz'dan itibaren erişilebilir olacağını açıkladı.
Peter Higgs'in buluşu
Aslına bakılırsa daha 1960'ların başında parçacık kuramcıları, eğer kuramları doğruysa doğada sıfır yüke, sıfır spine ve sıfır kütleye sahip bir bozonun var olması gerektiğine ilişkin bir tahminde birleşmişlerdi.
Ancak böyle bir parçacık gerçekten varsa ve diğer maddelerle etkileşim içerisindeyse çoktan belirlenmiş olması gerekirdi. Çıkmazdan -en azından teorik olarak- kurtuluşu 1964 yılında Peter Higgs buldu.
Alan kuramının matematiği içerisindeki bir boşluğun varlığını keşfetti. Higgs mekanizması denen bu boşluk, bu parçacığın sıfıra eşit olmayan bir kütleye sahip olmasına izin veriyor ve böylece Higgs parçacığı ortaya çıkıyordu.
Matematiksel hesaplamalara göre Higgs, yükü ve spini olmayan bir parçacık (spini olmadığı için de bir bozon) ve kütlesi oldukça yüksek olmalıydı.
1970'lerin başında fizikçiler bir adım daha ileri giderek Higgs parçacığı altındaki alanın sadece Higgs parçacığının kütlesini değil, birçok parçacığın kütle yükünü taşıdığı sonucuna vardılar.
Dolayısıyla kurama göre tüm uzayı dolduran Higgs alanının, parçacıklara engel olan ve onlara kütle veren bir çeşit viskozite sağladığı düşünülüyor.
Şimdi gazetelerde çıkan popüler ifadelerle "tüm cisimlere kütlesini veren parçacığın bulunduğu" sansasyonunun kaynağı bu. Oysa bu aşırı basitleştirilmiş bir ifade, çünkü kütle sahibi olan parçacıkların hiçbiri bir diğer parçacıkla aynı kütleye sahip değil ve kütlelerinin ne olması gerektiğini öngören bir kuram da mevcut değil. Standart model kuramı da bu sorulara yanıt olmuyor. Ancak yine de Higgs parçacığının bulunuşunun standart model kuramına kısmen güç vermiş olduğu söylenebilir.
Burada bir parantez açarak evrene hükmeden dört temel kuvvetin var olduğunu hatırlatalım; kütleçekim kuvveti, elektromanyetik kuvvet, yeğin kuvvet ve zayıf kuvvet.
Fizikçiler her zaman doğanın açıklanmasını kolaylaştıracak birleştirmeler peşinde koşmuşlardır. 1960'larda zayıf kuvvetlerle elektromanyetik kuvvetler arasında yapılan bir birleştirme de herkesi memnun etmiş, çok farklı özellikler taşıyan bu iki etkileşimin oluşturulan tek bir "elektro-zayıf" etkileşimde birleştirilmesi birçok konuda kolaylaştırıcı olmuştu.
Ancak bu birleşme kuvvet taşıyıcılarından W ve Z takas parçacıklarının atom altı ölçek açısından çok büyük kütlelere sahip olmaları gerektiğini öngörüyordu.
Kesin sonuçlar açıklandıktan sonra Higgs alanının işte bu W ve Z parçacıklarına kütle veren viskoziteyi verip vermediğinin yanı sıra bu parçacıklarla kütlesiz fotonu birleştirici olup olmadığını göreceğiz.
İşte bu konuda son açıklamayla evreni açıklama açısından standart model bir avantaj sağlamış görünüyor, çünkü Higgs parçacığı kuramdaki eksik tuğla olarak görülüyordu. Şimdi son açıklamaya göre spini olmayan tek temel parçacık da tespit edilmiş oldu. 83 yaşında olan Peter Higgs de muhtemelen Nobel'e layık görülecek.
"Bir türlü bulunamayan Tanrının belası parçacık"
Peki, bu "tanrı parçacığı" saçmalığı da ne?
Bu konuda bir kitap kaleme almış olan parçacık fizikçisi Leon Lederman'dan bize miras kalmış bir ifade bu.
Lederman 1993'de yayınladığı The God Particle: If the Universe is the Answer, What Is the Question? [Tanrı Parçacığı: Yanıt Evrense, Soru Ne?] adlı kitabına başlık olarak rivayete göre Higgs parçacığı bir türlü bulunmadığı için "Tanrının belası (goddamned) parçacık" adını vermek istemiş. Yayıncısı satışları düşünerek bu başlığı "Tanrı parçacığı" olarak değiştirmeyi önermiş. O zamandan beri "Tanrı parçacığı" aşağı, "Tanrı parçacığı" yukarı gidiyor, anlayacağınız.
Oysa parçacığa adını veren fizikçi Higgs, bu takma ismin 'utanç verici' olduğunu, çünkü kendisinin inançlı bir insan olmadığını ve 'terminolojinin böyle yanlış kullanılmasının, bazı insanları gücendirebileceğini düşündüğünü' söylemişti.
Gerçekten de konunun Tanrıyla, insanların inanışlarıyla, örgütlü dinlerle aslında hiçbir ilişkisi yok. Varoluşun sırrına vakıf olmuş, Tanrı'ya yaklaşmış vs. falan da değiliz. Ancak ne yazık ki bilimsel gelişmelerin dinler alanı dâhil, sosyolojiye, felsefeye ve çeşitli alanlara istismar biçiminde taşınması yaşadığımız postmodern zamanlarda oldukça popüler ve çok satan bir tutum.
Popüler medyada da aynı yol izleniyor ve CERN'deki gelişmeler alelacele "Tanrı parçacığı bulundu" biçiminde afişe ediliyor.
İşin kötüsü bu popüler baskıların CERN üzerinde de bir etki yarattığı açık.
Pekâlâ,10 milyar doların üzerinde bir para harcayarak ve deney esansında 2 trilyon derece ısı doğurarak oluşturulmuş CERN deneylerinde atom altı parçacıklarla ilgili son derece önemli birçok keşif fırsatıyla karşı karşıya olmamıza karşın, uzun soluklu ve sabırlı bir veri analiz süreci yerine, finansörlerin çabuk sonuç alma baskısı uygulayarak popüler keşifler yapılması ısrarının CERN'deki bilimcileri de zora soktuğu yorumu yapılabilir.
Matematiksel öngörü kanıtlandı
Aslına bakarsanız küresel kapitalizmin milyarlarca dolar yatırdığı bu deneyi tutsak ettiği "tanrının parmak izlerini bulma" çabası nedeniyle, meselenin magazinleştirilerek Higgs bozonunun bulunmasına sıkıştırılması utanç verici.
Öte yandan akla ters gelmesine rağmen Higgs, çok sayıda fizikçinin bulmak istediği en son parçacık konumundaydı. Çünkü fizik dünyası Büyük Hadron Çarpıştırıcısı LHC'de Higgs'in ortaya çıkacağından zaten oldukça emindi ve esas bu parçacıktan başka hiçbir şey bulunmazsa veya bundan sonra çalışmalara yeterli fon ayrılmaktan vazgeçilirse fizik araştırmaları büyük bir darbe yemiş olacak.
Çünkü deneyde kuramsal olarak Standart Model'in öngördüğü veya öngörmediği birçok yeni parçacığı daha bulma olasılığımız halen oldukça yüksek.
Sonuç olarak ne "evreni inşa eden tuğla", ne "yaradılış meleği" ne de "Tanrı parçacığı" keşfedilmiş, ne de "evrenin en büyük sırrı" çözülmüş oldu. Keşfedilen, varlığı bundan neredeyse 50 yıl önce matematiksel olarak öngörülmüş bir atom-altı parçacık.
Tespit edilmesi standart modelin varsayımları açısından bir önem taşıyordu. Bilim dünyası için de bir ilerlemedir. Buradan idealist felsefi çıkarımlarla yeni bir tanrıcı kampanya yükseltmekse ancak postmodern tüccarların işi olabilir.
Aslına bakılırsa modern bilimlerdeki gelişme ve yeni bulgular, tümüyle karşı yönde, materyalist felsefeyi doğrulayıp güçlendirici çıkarımlara olanak verirken, bu tersine gidiş, sadece hayret değil, öfke de uyandırıcı.
Bu durum bir kez daha modern bilimlerdeki gelişmeler ve yeni bulgulanan olguların doğru bilimsel açıklamasıyla, bu bulguların bilim-felsefe ilişkisi açısından ne anlama geldiğinin açıklanması ve doğru yorumlanmasının, örümcek ağı gibi her yanı saran safsataların açığa çıkartılarak bunların temel dayanaklarının ortadan kaldırılması açısından önem kazandığını* gösteriyor. (BG/HK)
* Bu konuda alternatif bir okuma için bkz. Kapitalizmin Geleceksizliği ve Belirsizlik Felsefesi
** Çevirmen, yazar Barış Gönülşe, "101 Soruda Kuantum" kitabının çevirmenidir.