BİLİNMEYEN EVREN VE PARÇACIK FİZİĞİ

Yayınlandı: Şubat 13, 2012 / Bilim

               Arkadaşlar, bu yazımda size Evren’in bilinmezleriyle birlikte Atomun o çok küçük dünyasını anlatacağım. Bunu anlatırken de sizin anlamanız için gerekli özeni göstereceğim. Atomun ilk tanımını Yunanlılar yapmıştır. Yunanlılar atomu, bölünebilecek en küçük parçacık olarak belirtmiştir. Bu tanımdan sonra da Atomun olabileceğine şüpheyle bakılmıştır. Hatta Ludwig Boltzmann adındaki fizikçi, Atomun olabileceğini de söylemiştir. Ama daha sonra bu fizikçi dikkate alınmayarak, dışlanmıştır. Bu yüzden de Boltzmann, intihar ederek kendini öldürmüştür. Bu kişi Atom Teorisinin ilk şehididir. Atomun Yunanlılardan sonraki modern tanımını, John Dalton yapmıştır. Dalton, atomun madde içindeki dizilimini rassal olarak göstermiştir. Nedeni ise; O zaman bu olayı gözlemleyebilecek herhangi bir aletin olmamasıdır. Daha sonra Atomdaki en büyük gelişim, Elektronun keşfedilmesiyle olmuştur. Elektronu keşfeden ise, J.J.Thomson adındaki bilim adamıdır. Daha sonra ise, Atomun büyük gelişimi Rutherford sayesinde olacaktır. Rutherford, Atomun içini görmek için çok büyük atılımlar yapmıştır. Rutherford örneğin bir deneyle Atomun çoğunun boşluktan ibaret olduğunu gözlemlemiştir. Bu deney şöyledir; Rutherford, helyum parçacıklarını altın bir tabakaya ateşlediğinde helyum parçacıklarının bazılarının geri teptiğini görmüştür. Aslında bu olmaması gerekiyordu. Çünkü helyum parçacıkları her şeyin içinden kolayca geçebiliyordu. Rutherford bu deneyden sonra da Elektronun tıpkı Güneşin çevresinde dönen gezegenler gibi davrandığını belirtmiştir. Ama böyle olduğunda Elektronlar enerji kaybederek Atoma düşmesi gerekiyordu. Daha sonra bunun yanıtını Bohr verecekti. Bohr, Modern Atom Teorisinin en büyük babasıdır. Bohr, Elektronların Atom içinde belli yörüngelerde bulunabileceğini Matematiksel olarak hesaplamıştır. Örneğin, Bir foton Atomun içindeki elektrona çarptığında elektron enerji yüklenerek bir üst yörüngeye çıkar. Ama bunun tam tersi yani Elektron enerji kaybettiğinde ise, bu elektron bir alt yörüngeye inerek dışarıya bir foton salar. Bu fotona Bohr, Işık Kuantumu demiştir. Bohr, ayrıca Elektronların çekirdeğin çevresindeki dönüşünün de dairesel olduğunu belirtmiştir. Ama, bu dairesel şekil şimdi yerini elipse bırakmıştır. Günümüz Atom Teorisinin en büyük gelişim safhası ise, Bohr sayesinde olmuştur. Daha sonra da Atom en büyük gelişme safhasına, Einstein sayesinde ulaşmıştır. Einstein’ın E= mc2   formülü, Atomun içinde çok büyük bir enerji olduğunu belirtmektedir. Bu enerji daha sonra Japonya’da büyük bir yıkım olacaktır. Örneğin, Japonya’ya atılan Nükleer bombalar 250.000’den fazla kişinin ölümüne neden olmuştur. Amerika’nın Nükleer Programında Bohr ve diğer Fizikçiler çok büyük işler yapmıştır. Bu dev projede 180.000 kişinin çalıştığı belirtiliyor. Kısacası Bohr’un o Atom teorisi, Amerika’nın ürettiği Nükleer Bombaların Temel Mekanizmasıdır. Atomun Temel Sistematiğine gelecek olursak, bildiğimiz kadarıyla Atom; çekirdeğinde bulunan (+) yüklü proton, yüksüz nötron ve çevresindeki (–) yüklü elektronlardan oluşmaktadır. Bir de Uzayda, Nötrino ve Foton denilen parçacıklar vardır. Temel parçacıklar ise, Atomdan daha küçüktür. Bu parçacıklar ise, Kuarklar ve Elektronlardır. Örneğin, Protonun içinde U kuark+U kuark+D kuark bileşimi bulunmaktadır. Nötronun içinde ise, D kuark+ D kuark+ U kuark bileşimi bulunmaktadır. Neden bunlar bir bileşimden oluşuyor ve de tek olarak elde edilmiyor sizce? Kuarkları tek olarak elde edebilmek için sonsuz enerjiye sahip olmak gerekiyor. Bu da olamayacağı için şu ana kadar böyle bir şey yapılamadı. Nedenine gelince, Hızlandırıcı uygulanarak enerjik hale getirilen parçacıklar çarpıştırıldığında, kuarklar ayrılmak yerine yeni bir kuark meydana getiriyor. Bildiğimiz kadarıyla, kuarkları bağlayan güç şu ana kadar bildiğimiz Nükleer güçten bile çok daha güçlüdür. Peki, Proton veya Nötronun içinde daha başka parçacıklar var mıdır? Almanya Hamburg da Dünyanın En Büyük 5.Hızlandırıcısı ünvanına sahip Desy adında bir Parçacık Hızlandırıcısı bulunuyor. Bu Hızlandırıcıda çalışan Bilim adamlarına göre protonun içinin bir sisteme sahip olduğu, örneğin burada, Kuarkları bağlayan Gluonun ve Antimaddenin bir kaybolup bir görüldüğü belirlendi. Ayrıca bu parçacık hızlandırıcının bir de Hera adında Elektron Hızlandırıcısı bulunmaktadır. Kuarklardan başka diğer temel parçacık Elektronlardır. Elektronların içi ise boştur. Atomun çoğu da boşluktan ibarettir. Çekirdeği bir elmaya benzetecek olursak elektronlar çekirdekten 10 km uzak mesafede olacaktır. Örneğin çekirdek neye benzeyebilir sizce, Çekirdek sahip olduğu proton sayısına bağlı olarak bir armut, muz hatta bir firizbi şeklini alabilir. Bu şekiller Dünyaca ünlü bir üniversite olan Yale Üniversitesinde bulunmuştur. Proton sayısı Maddenin cinsini belirler. Örneğin bir hidrojen atomu, bir protondan oluşmaktadır. Bu protonun yanına bir proton daha koyduğumuzda ise helyum denilen yeni bir madde elde ederiz. Bildiğimiz kadarıyla Plütonyum en çok protona sahip elementtir. Ama bir atoma çok daha fazla proton eklediğimizde, protonlar belli bir süreden sonra bozunarak radyasyonla birlikte dışarıya atılmaktadır. Bunun nedeni ise, protonları bir arada tutan Güçlü Nükleer Kuvvetin daha çok protonu taşıyamamasıdır. Peki, Nötronlar ne işe yaramaktadır? Bilim adamlarına göre Nötronların, Güçlü Nükleer Kuvvete yardımcı olduğu belirtilmektedir. Yani, Güçlü Nükleer Kuvvetin tutabileceği kadar Protonda bile Nötronların büyük etkisi vardır. Bilim adamları tarafından Güçlü Nükleer Kuvvetin etki alanının ise çok hassas seviyelerde olduğu belirtilmektedir. Yani ne çok fazla ne çok az. Eğer bu kuvvet çok az olsaydı, Protonlar uçup giderdi. Bu hassaslığı bizim Dünyamızda görmemiz imkansızdır. Protonlar nötronlara da bozunabilmektedir. Bu bozunmayı sağlayan ise Zayıf Kuvvettir. Protonlar nötronlara bozunduğunda ise dışarıya Yüksek Enerjili Elektronlar fırlar. Bu Yüksek Enerjili Elektronların Fizikteki adı ise, Gama Işını veya Radyasyonudur. Güneşin merkezinde gerçekleşen füzyonda, hidrojenin helyuma dönüşme sürecindeki protonun nötrona dönüşme işleminde de dışarıya Gama Işını atılmaktadır. Burada şöyle bir soru aklıma geldi? Güneşin merkezinde gerçekleşen füzyonda, hidrojenin helyuma dönüşmesi süreci neden çok hızlı bir şekilde işlemiyor. Burada işe Zayıf Kuvvet dâhil olarak, Güneşin yakıtını çok hızlı bir şekilde bitirmesine engel olmaktadır. Buna göre, Güneşin merkezinde bulunan hidrojen atomundaki protonun, helyum atomundaki bir nötrona dönüşmesi süreci 1010 yılda gerçekleşiyor. Bu sayede de Güneş, çok uzun yıllar bize enerji verecektir. Bu enerji de bitkiler sayesinde kullanılarak böylelikle Dünyada yaşam devam edecek. Bitkilerin bu Güneş Enerjisini ise tam doğaya yakışacak şekilde aldığı şüphe götürmez bir gerçektir. Çünkü bu teknoloji muhteşem bir teknolojidir. Nedeni ise, bitkilerin fotosentez yaparak aldığı Güneş Enerjisi direkt değil de sektire sektiredir. Eğer bu enerji direkt gelseydi bu sefer bitkinin elektrik kabloları yanardı. Örneğin bir sıcak nesneyi direkt mi tutsak daha iyi olurdu yoksa iki elimizin arasında bu sıcak nesneyi dolaştırmak mı iyi olacaktır? Tabii ki bu sıcak nesneyi iki elimiz arasında dolaştırmak daha iyi olacaktır. Nedeni ise, sıcaklığı paylaştırarak düşürmektir. Kısacası, her şeyin iyisini doğa biliyor. Boşuna dememişler, Doğa Ana diye. Doğadan kopyalacağımız çok büyük teknolojiler vardır. Eğer bunu tam anlamıyla yapabilirsek işte o zaman bilimde sınırlara ulaşabiliriz. Örneğin, Doğanın nasıl çalıştığına dair ilk araştırmalarımızın sonucu olan Elektronlarla günümüzde neler yapıldığı ortadadır. Şu an Elektronların kullanılmadığı bir alan yoktur. Elektronlar ise, Elektromanyetik kuvvetle çekirdeğe bağlanır. Bu Elektromanyetik kuvveti kolaylıkla absorbe ederek elektronları çekirdekten ayırabiliriz. Örneğin, bir balonu yün kazağa sürtüp daha sonra da bu balonu duvara tutturduğumuzda balonun duvara yapıştığını daha sonra da bu balonun yere düştüğünü görürüz. Balonun böyle davranış göstermesinin sebebi ise, kaybettiği elektronları tamamlamasıdır. Elektronların çekirdeğin çevresindeki hızı ise, saniyede 2000 km’dir. Peki, Elektronun yükü (–) olduğu için Elektronlar neden protonun (+) yükü tarafından çekilerek çekirdeğe düşmüyor sizce? Yıllardır bu soru fiziği meşgul etmiştir. Ama, kuantum mekaniği sayesinde bu soru çözüme kavuşmuştur. Kuantum mekaniğine göre Elektronlar, atomun belli bölgesinde bulunabiliyor yani elektronlar atomun her tarafında bulunamıyor. Bu soruyu Kuantum Fiziğine göre irdeleyecek olursak, Elektronlar kesikli enerjiye sahiptir. Bu kesikli enerjiye sahip elektronları, örneğin bir merdivene koyacak olursak bu elektronlar bu merdivenin her basamağında değil de  merdivenin bazı basamaklarında bulunacaktır. Elektronlar ise günlük yaşantımızın vazgeçilmezidir. Örneğin bilgisayarların bu mertebeye kadar gelmesinde Elektronların çok büyük bir etkisi vardır. Bilim adamlarının bu teknolojiyi buralara kadar getirmesinde, Elektronların spin sayılarının çok büyük bir etkisi vardır. Elektronların bulundukları bölge olan Elektron bulutunun her biri bildiğimiz kadarıyla 2 tane elektron alabilmektedir. Ama Elektronların bulunacağı yerler ise, Kuantum Mekaniği sayesinde hesaplanabilmektedir. Örneğin bu hesaplama şöyle oluyor: Kuantum Mekaniği sayesinde Elektronların ya konumu hesaplanabiliniyor ya da hızı hesaplanabiliniyor. Her ikisini hesaplamak ise, şu an için imkânsızdır. Örneğin müthiş bir bir matematik güzelliği olan Kuantum Mekaniği bile bunu yapamamaktadır. Kuantum Mekaniğinin temelinde bilindiği üzere belirsizlik vardır. Bu belirsizlik sistemdeki bir eksiklik değil sistemin ta kendisidir. Örneğin bir gözlemci nezaretinde bir fotonu veya elektronu delikli ızgaradan karşı taraftaki tahtaya attığımızda, bu fotonun veya elektronun dalga özelliği gösterdiğini görürüz. Ama bir gözlemci olmadan bu elektronu veya fotonu delikli ızgaradan karşı taraftaki tahtaya fırlatsak idik, bu foton veya elektron parçacık özelliği gösterecektir. Bu olay kendisini tahtadaki girişimde de belli edecektir. Örneğin bir dalganın girişimi farklı bir parçacığın girişimi farklıdır. Bu olayın neden böyle farklı özellik gösterdiği bilinmemektedir. Buna Fizikte Gözlemci sorunu da denmektedir. Buna göre Işığın dalga mı yoksa parçacık mı olduğu sorusuna önde gelen Kuantum Mekanikçileri şöyle cevap veriyor; Işık hem dalga hem de parçacıktır. Örneğin De Broglie, Işığın hem dalga hemde parçacık ilişkisini Matematiksel olarak formülleştirerek bu çözüme son şeklini vermiştir . Bu matematiksel formülü ise o zamanlar kimse anlamadığı için bu formül önce Einstein’a gösterilmiş ve de daha sonra da doğru olduğuna icazet alınmıştır. Kuantum Mekaniğini kim bulmuş sorusuna gelecek olursak? Kuantum Mekaniğinin kurucusu Max Plancktır. Max Planck’ın Fizikte ilgilendiği ana konu ise, Termodinamiktir. Termodinamik ise Isı bilimidir. O zamanlarda piyasada Edison’un ampulleri kullanılmaktadır. Edison’un ampullerinin ise en büyük sorunu çok fazla ışık vermemesidir. Klasik fiziğe göre herhangi bir maddenin daha fazla ışık vermesi için daha fazla ısıtılması gerekmektedir. Örneğin bir cisim çok fazla ısıtıldığında kazandığı enerjiyi ısı olarak yayması gerekmektedir. Bu ısının rengi ise, dalga boyuna göre değişmektedir. Bu renk, renk skalasında kırmızı ile başlayıp morötesi ile bitmektedir. Yani Klasik fizikte,  madde çok ısıtıldığında kaybolup gitmesi gerekmektedir. Ama uygulamada böyle olmamakta, lambaların içinde bulunan teller ısındığında çok fazla ışık vermekten ziyade bir renkte sıkışıp kalmaktadır. Örneğin; Bir çelik beş onluk ne kadar çok ısıtılırsa ısıtılsın hep aynı rengi vermektedir. Max Planck ise, bu soru üzerinde çok çalışarak bu sorunun nedeninin hareket kuantumunda olduğunu belirtmiştir. O zamanlarda Enerji bilinmektedir. Planck, kendi üreteceği bir sabiti bir denklemde kullanması sonucu bu işi çözümlemeyi düşünmüştür. Planck, sabitini 6,626.10-34 olarak hesaplamıştır. Bu sabitle birlikte Planck bu sorunun çözümünü şöyle formüle etmiştir; E= h.v. Burada E(Enerji), h(Planck Sabiti),v(dalga frekansı)’dır. Max Planck bu çözümün bir teori olduğunu bilmektedir ve bu teorinin de kanıtlanması gerekmektedir. Daha sonra bir bilim adamı tarafından da bu formülün doğru olduğu kanıtlandı. Max Planck bu teorisine hareket kuantumu adını vererek bugün kullanılan Kuantum Mekaniğinin temelini atar. Ama Planck kullandığı sabitinden emin olmadığı için bunun yerine başka bir şey kullanmak ister. Yani Planck, kendi sabiti olmadan bu formülü oluşturmak ister ama bunu başaramaz. Daha sonra ise, Planck’ın karşısına Einstein çıkmıştır. Max Planck, Einstein’ın Özel Görecelilik teorisinden çok etkilenmiş ve de Einstein’ın çok büyük bir isim olmasında Max Planck’ın çok büyük bir etkisi bulunmaktadır. Daha sonra ise Einstein, Fotoelektrik Etki denen Teorisinde Max Planck’ın ‘’h’’ denilen sabitinden yararlanmıştır. Fotoelektrik Etki Teorisi ise şöyle izah edilir: Herhangi bir dalga boyundaki ışık bir metal levhaya çarptığında bu metal levhadan bir elektron koparır. Ama bu elektronun koparılması için bu ışığın enerjisinin çok yüksek olması gerekmektedir. Örneğin; bir morötesi ışık bir kırmızı ışıktan daha fazla enerjik olduğu için, morötesi ışık bu elektronu koparabilir. Kırmızı ışığın ise, bu elektronu koparmaya gücü yetmemektedir. O zamanlar ışığın dalga boyunda olduğu bilinmektedir. Ama Işık dalga boyunda olduğu zaman metal levhadan elektron koparılmayacağı teorik olarak hesaplanmıştır. Einstein, eğer ışık metal levhadan bir elektronu koparabiliyorsa o zaman ışığın dalga boyu biçimi hatalı olmalıdır demiştir. Daha sonra Einstein, Işığın foton denilen parçacıklarla taşındığını belirterek eğer böyle olursa metal levhadan elektron koparılabilinir diyerek bir devrimi başlatmıştır. Bir foton, bir metal levhaya çarptığında metal levhadaki elektronlara enerji yükleyerek bir üst yörüngeye çıkmasını sağlar. Eğer bu fotonun enerjisi çok yüksek olursa, elektron metal levhadan da ayrılabilir. Bunun olması için de ışığın morötesi şekli olmalıdır.  Fotoelektrik Etki, bir bilim adamı tarafından da ispatlanarak Einstein’ın bir kere daha doğru söylediği kanıtlanmıştır. Daha sonra Einstein, Fotoelektrik Etki Teorisiyle Nobel Ödülü almıştır. Einstein’ın Fotoelektrik Etki Teorisi, Kuantum Mekaniğine yapılan en büyük katkıdır. Bu sayede Einstein’la Max Planck’ın dostluğu uzun süreler devam etmiştir. Bohr, kendi oluşturduğu Atom Teorisinde de Max Planck’ın bu formülünü kullanmıştır. Bohr, atom çekirdeğinin etrafında elektronların olduğunu ve bu elektronların da en enerjiğinin atomun çekirdeğine en uzak olanı olduğunu belirtmiştir. Eğer bir elektron dışarıdan enerji alarak yüklendiğinde bu elektron atomun çekirdeğinden uzaklaşır ama elektron enerji kaybettiğinde ise, bu elektron atomun çekirdeğine yaklaşarak fazla enerjiyi elektron olarak dışarı atar. Bu enerji düzeyleri arasındaki geçişlere de Kuantum Sıçraması denir. Bohr’un bu yeni Atom Teorisiyle birlikte, Max Planck’ın Hareket Kuantumu gerçekliliğini kanıtlayarak bu sayede Kuantum Mekaniğinin önü açılmış olur. Kuantum Mekaniğinin ne kadar başarılı ve ne kadar büyük bir teori olduğu o zamanlarda bile anlaşılır. Ama Max Planck’ın ve Einstein’ın Kuantum Mekaniğine yaptığı katkılar yadsınamaz. Şu an kullanılan Manyetik Rezonans Görüntüleme Sisteminin ve de Pet Taramasının bize oldukça büyük faydaları bulunmaktadır. Bu teknolojiler bizim, defalarca muayeneye girmemize engel olmakta ve de böylelikle bize çok büyük faydalar sunmaktadır. Bunların işlemesi de yine Kuantum Mekaniği sayesinde mümkün oluyor. Ayrıca bugün kullanılan bilgisayar çiplerinin üretiminde de büyük oranda Kuantum Mekaniği kullanılmaktadır. Eğer bugün çok hızlı bilgisayarları kullanabiliyorsak bu hep Kuantum Mekaniği sayesinde mümkün olmuştur. Bugün ise Kuantum Mekaniği başarısını katlayarak geleceğe yol almaktadır. Bu teknolojiyi tetikleyen ise Max Planck ve Einstein’dır. Heissenberg zamanında da Kuantum Mekaniği çok büyük ilerlemeler kaydetmiştir. Daha sonra Schrödinger zamanında Kuantum Mekaniği en yüksek zirvesine ulaşmış ve kendini standartlaştırmıştır. Schrödinger’in Kuantum Mekaniği, Heissenberg’in oluşturmuş olduğu Matris sisteminin dalga fonksiyonuna dönüştürülmüş halidir. Kısacası, Kuantum Mekaniğinde hakim olan görüş Matrislerdir. Örneğin Kuantum Mekaniğinde çok garip şeyler olabilmektedir. Mesela bir parçacık her iki yerde de bulunabiliyor. Veya Dünyada gerçekleşen bir kuantum parçacık hareketi, Uzayın sonsuzluğundaki bir yerlerde de aynı biçimde gerçekleşebilmektedir. Hesaplamalar da bunu gösteriyor. Ayrıca ışık yılları ötedeki bir yerlerde de böyle şeylerin olabileceği belirtilmektedir. Buna Fizikteki adıyla Dolanıklık denmektedir. Yani atomdaki elektronların bir tanesini aldığımızda bu elektronun hareketi diğer elektron kardeşlerini de etkileyebilmektedir. Bunu ise biz Fizikçiler şöyle açıklıyoruz: Kuantum Parçacıkları bir bütündür ve de bu bütünlüğü Big Bang sırasında almıştır. Uzay bu durumda bir örtü gibi davranarak bu bütünlüğü ayırıyor gibi bir etkide bulunuyor. Eğer bu Kuantum Parçacıklarını alıp hareketini şeklini değiştirecek şekilde yeniden düzenleyeseydik, bu sefer de bu Kuantum Parçacıkları sonsuz bir hızda aralarında bağı yeniden kuracaklardı. Evet, gözlerinize inanamadınız değil mi! yani Işık hızı geçilmiş olunuyor bu durumda. Bu ise bilindiği üzere Einstein’ın Işık hızı geçilemez teorisine aykırı bir durum olduğu hemen gözükmektedir. Ama bu öyle değil tabii ki. Ayrıca Kuantum Mekaniği öyle hassas değerler veriyor ki bize, gerçek değerlerle arasında sadece bir saç teli kadar mesafe bulunabilmektedir. Peki, neden Kuantum Mekaniği gündelik işlerimizde kullanılmıyor sizce? Bu sorunun cevabı, Kuantum Mekaniğinin bu gibi yerlerde kullanılmasının gereksiz olduğu düşüncesindeyim. Klasik Fizik kuralları, örneğin Newton Fiziği, bu gibi yerler için yeterlidir. Newton Fiziğine örnek olarak, Uzaya gönderilen Roketleri verebiliriz. Peki, Kuantum Mekaniğinin etkileri gündelik yaşantımızda görülebilinir mi? Tabii ki? Örneğin, bir masanın sert olması Kuantum Mekaniği sayesinde mümkün oluyor. Ama bilim adamları, Kuantum Mekaniğinin üst sınırını yani Klasik Fiziğin etkisini göstermeye başladığı noktayı bilemiyorlar. Kısacası Kuantum Mekaniği, çok küçüklerin dünyasında büyük faydalar sunmaktadır. Şu an kullandığımız Bilgisayarlar, Cep Telefonları, Dvd Playerlar hep Kuantum Mekaniği sayesinde işlemektedir. Gelecekte ise,  Kuantum Bilgisayarlarla karşılaşma olasılığımız yüksektir. Kuantum Bilgisayarlar, şu an kullandığımız bilgisayarlardan çok ama çok daha fazla verimli olacaktır. Örneğin yapılacak olan Kuantum bilgisayarlarının bilgi işleme kapasitesi, günümüz bilgisayarlarından çok ama çok üstün olacaktır. Bu bilgisayarlar günümüz bilgisayarları gibi 0 ve 1 değerlerini kullanmayacaktır. Kuantum Bilgisayarları, 0 ve 1 gibi değerlere ilaveten daha başka değerleri kullanarak ve de paralel işlemler yaparak çok daha fazla bilgiyi çok daha hızlı işleyerek çalışacaktır. Ama burada bir sorun var? Bu sorun, örneğin bir ülke Kuantum Bilgisayarını yaptı diyelim, bu ülke bu bilgisayarı yaptığını herkese söyler mi? Bence, hayır. Nedeni ise, Kuantum Bilgisayarları bugün kullanılan bütün güvenlik sistemlerini delebilir. Hatta, çok akıllı asker robotlar Kuantum bilgisayarları sayesinde bütün ülkeleri yok edebilir. Yani, Kuantum bilgisayarları geleceğin Terminatörlerine yol açabilir. Bu da İnsanoğlu için çok sakıncalıdır. Einstein, Kuantum Fiziğine şüpheyle yaklaşmıştır. Einstein, Kuantum Fiziğinin temelindeki belirsizliği, İnsanoğlunun eksikliğinden kaynaklandığını belirtmiştir. Ama bu düşünce şu an desteklenmemektedir. Einstein’ın bulmuş olduğu E=mc2 formülü ise, parçacık fizikçilerinin çok kullandığı bir formüldür. Örneğin, Parçacık fizikçileri Antimaddeyi üretmek için bu formülden yararlanıyor. Antimadde, bilindiği üzere maddenin tersidir. İlk bulunan Antiparçacık ise Pozitrondur. Pozitron, elektronun (+) yüklü olan eşidir. Bilim adamları, Antimaddeyle madde arasında bir fark olmadığını sadece bozunum modlarının değişiklik gösterdiğini belirttiler. Örneğin Antimaddeyi üretmek isteyen bilim adamları önce, Antimaddenin kütlesine bakıyorlar. Daha sonra kütle bilindiğine göre, E=mc2 formülünden gerekli enerji bulunabilir. Daha sonra hızlandırıcıya bu enerji verilerek parçacık hızlandırılır ve kurşun veya bakır levhayla bu parçacık çarpıştırılır. Böylelikle Antielektron elde edilmiş olunur. Bu Antielektronlar çok gelişmiş mıknatıslar içinde saklanır. Daha sonra ise, Antiproton üretilme safhasına geçilir. Antiprotonların etrafına Antielektronlar enjekte edildiğinde ise, alın size Antiparçacık. Antiparçacıkların uzun süre saklanması ise, çok zordur. Bu Antiparçacıklar çok kısa sürelerde parçacıklarla etkileşerek enerjiye dönüşür. Bu enerji ise, %100 saf enerjidir. Yani Antimadde- Madde karşılaşmasında çok yüksek enerji açığa çıkıyor. Örneğin 1 gram Antimadde, Maddeyle karşılaştığında Hiroşima’ya atılan bombaya eşdeğer bir enerji ortaya çıkmaktadır. Burada Hiroşima’ya atılan Nükleer bombanın 50 kg olduğunu belirtmekte fayda görüyorum. Yani günümüzde kullanılan Nükleer enerjiden bile bu Anti madde enerjisi çok daha büyüktür. Çünkü Nükleer Enerjide sadece maddenin %1’i enerjiye dönüşebilmektedir. Aklımıza şöyle bir soru gelebilir, bu enerjiyi kötüye kullanmak isteyen kişiler olabilir mi? Öncelikle bu enerjinin kötüye kullanılması için Antimaddenin büyük miktarlarda üretilmesi gerekiyor. Dünyanın En Büyük Hızlandırıcısı olan LHC( Büyük Hadron Çarpıştrıcısı)’de bile Antimadde ancak atom seviyesinde üretilebiliniyor. Antimaddeden büyük bir enerji üretmek için kütlesinin 1 gram olması gerekiyor. Bu da 1023 protona denk geliyor. 1 gram Antimaddenin Cern’de üretilebilmesi için bu tesisin milyar yıl aralıksız olarak çalışması gerekiyor. Böyle bir şeyde imkânsız olduğu için gelecekte de böyle bir şey mümkün olamayacaktır. Antimadde ve maddenin birleşerek enerjiye dönüşmesi ise çok gariptir. Bu iki madde birbirleri etrafında dönerek çok kısa sürelerde enerjiye dönüşür. Bu süre, saniyenin 10.000.000’da biridir. Antimadde ne işe yarayabilir diye bir soru sorabilirsiniz? Pet Taraması diye bir şey duymuşsunuzdur? İşte Pet taramasının temelinde, Pozitron denilen bir parçacık bulunur. Bu parçacık, elektronun ters yüklüsüdür. Yani, (+) yüklü elektron. Bu parçacıklar kanserli hücreye atılarak, kanserli hücrenin şimdiye kadar görülmemiş çok ayrıntılı görüntüleri elde edilebiliniyor. Görüntü kıyaslaması yapacak olursak Pet Taraması, bir MR cihazı veya Tomografi cihazından çok çok üstündür. Böylelikle Kanserli hücrenin iyi huylu mu yoksa kötü huylu mu olduğu bilinebilmektedir. Ayrıca Pet Taraması düşünen  beyinin resmini de çekebilmektedir. Bunu ise şu an Pet Taraması dışında hiçbir teknoloji yapamamaktadır. Türkiye’de ise, Gazi Üniversitesi bu Pet Taramasını yapabilmektedir. Cern’deki bilim adamları ise, Pozitrondan ziyade Antiprotonun kanserli hücreye uygulanmasını düşünüyor. Nedeni ise de bu parçacığın protondan çok ama çok daha verimli olduğudur. Günümüz kanser tedavisinde proton yüksek hızlara çıkartılarak kanserli hücreye ateşleniyor. Ama bu işlemin tek yönlü ve kanserli hücreye zarar verme oranı düşük olduğu bilinmektedir. Antiparçacıklarla kanser tedavisini ise, bir el bombası düzeneği olarak düşünebiliriz. El bombası bilindiği üzere hedef alanı patlatır. Antiparçacıkta hedef bölge üzerine bu bölge genelde kanser hücresi oluyor, atılarak kanser hücresindeki parçacıkla etkileşerek büyük bir patlama oluşturuyor. Bu da kanser hücresinin buharlaşması anlamına geliyor. Şu an bu sistem, fareye benzeyen hamsterlar üzerinde uygulandı ve de olumlu sonuçlar alındı. Bilim adamları bu sistemin insanlar üzerinde uygulanmasının biraz zaman alacağını belirtiyor. Eğer böyle bir şey olursa, Kanser tedavisinde bir devrim olacaktır. İşte bu parçacıkların üretimi, Einstein’ın E=mc2 formülü sayesinde mümkün oluyor. Ama Higgs bozonunun kütlesi bilinmediği için bu formül burada kullanılmamaktadır. Bilim adamları, Higgs bozonunu bulmak için değişik bozunum modlarından yararlanmaktadır. Örneğin her parçacığın bir bozunum modu olduğuna göre, Higgs bozonunun bu bozunum modlarına uymayacağı kesindir.Cern’in bu parçacığı bulmaya yetecek kadar enerji üreteceği belirtilmektedir. Cern’in üreteceği maksimum enerji ise, 14 trilyon Gev(ciga elektron volt)’tur. Ama bu enerjinin hissettirdiği etki, bir sineğin kanat çırpışından daha düşük olacaktır. Bu etkinin çok hafif olduğu görünebilir ama çok ufak bir noktaya yoğunlaşıldığı için etkisi çok yüksek olacaktır. Cern’in teknik ve elektronik aksamı Tevatron’dan alınmıştır. Şu an Tevatron hızlandırıcısı kullanılmıyor ama Tevatron’un üstünde Fermilab denilen bir Parçacık Hızlandırıcısı bulunmaktadır. Fermilab’ın kendini güncellemesiyle birlikte üreteceği maksimum enerji, 1 trilyon Gev(ciga elektron volt)’ta çıkmıştır. Şu an Dünyanın en büyük dairesel hızlandırıcısı Cern’deki LHC’dir. Cern’deki LHC, İsviçre-Fransa sınırı arasında yerin 100 metre altında 27 km uzunluğa sahip bir dairesel hızlandırıcıdır. Cern’deki LHC(Büyük Hadron Çarpıştırıcısı)’nin yapımı ise, 15 yıl sürmüştür. LHC’nin kullanım süresinin 10 yıl olduğu belirtilmektedir. Bu sürenin sonunda ise, yeni bir Parçacık Hızlandırıcı yapılacaktır. Cern’de yaklaşık 8000 parçacık fizikçisi çalışmaktadır. Bu da Dünya yüzeyindeki parçacık fizikçilerinin %50’si anlamına gelmektedir. LHC’ deki detektörler ve mıknatıslar Dünyanın en büyük şaheserleridir. LHC’ de 4 adet devasa detektör vardır. Bu detektörler şunlardır; Cms, Atlas, Alice, Lhcb. Özellikle buradaki CMS detektörü devasadır. Bu detektör 5 katlıdır ve de 14.000 ton ağırlığındadır. Örneğin, bu 14.000 tonluk detektör Eiffel kulesinin ağırlığının iki katına eşittir. Bu detektörlerin bu kadar büyük olması ise, bir zorunluluktur. Örneğin, Parçacıklar diğer taraftan gelen parçacıklarla çarpıştıktan sonra ortaya çıkacak olan çok büyük parçacıklar çok kısa sürelerde bozunacağı için bu devasa detektörler, bu çok büyük parçacıkları böylelikle çok kısa sürelerde yakalayabilecektir.  Örneğin, Tau parçacığı en kısa sürede bozunan bir parçacıktır. Bu parçacığı avlayan Cern, bir Dünya rekoru kırdı diyebiliriz. Detektörlerin teknik yapısına gelecek olursak, Cern’deki Detektörler 25 nano saniyede bir fotoğraf çekebiliyor. Bu da saniyede 40 milyon fotoğrafa denk geliyor. Bu 4 detektörde saniyede toplam 600 milyon parçacık çarpıştırması yapılacaktır. Cern’de çarpıştırılan bu parçacıklar, genelde hidrojen atomu oluyor. Bilindiği üzere hidrojen, bir protondan oluşmaktadır. Ama Alice detektöründe ağır kurşun parçacıkları çarpıştırılacaktır. Alice detektörü bir iyon çarpıştırıcısıdır. Bu detektörün bizi, Big Bang’in o çok kısa zaman aralığına götürmesi beklenmektedir. Örneğin bu çok kısa zaman aralığında  bu detektörde ulaşılabilecek en küçük uzunluk ise, 10-33  cm’dir. Bu sayede de Big Bang’in o çok kısa zaman aralığında oluşmuş olan maddenin yeni bir şekli de olan Kuark- Gluon plazmasının burada Alice’de incelenilmesi planlanılıyor. Cern’deki LHC’ de 1200’ü aşkın devasa mıknatıs bulunmaktadır. Bu mıknatısların içindeki sıcaklık -271 derece ve bu mıknatısların içindeki basınç da çok düşüktür. Örneğin, Bu mıknatısların içindeki -271 derece soğukluk Uzayın soğukluğundan bile daha soğuktur. Hatta Cern’in ilk çalışması esnasında yaşanan arıza olayında da bu mıknatısların içindeki sıcaklığın oda sıcaklığına düşmesi beklendi. Bu süre ise, aylar almaktadır. İşte Arkadaşlar, bu ekstrem koşullar sayesinde bu çok küçük parçacıklar avlanabilmektedir. Cern’deki LHC detektörünün maliyeti ise, 10 milyar dolar olduğu belirtilmektedir. Cern’deki LHC’ de bu soruların yanında Evren’deki en büyük sorulardan olan Karanlık Madde, Karanlık Enerji, Ekstra Boyutlar ve de Süper Simetri(Spartikül) gibi sorulara çözüm aranıyor. Evrenimiz, Big Bang’den meydana geldi. Bizim bildiğimiz Evren ise, ilk 3 dakikada meydana geldi. Örneğin, bu 3 dakikada bir yumurta pişirebiliriz. Bu 3 dakikada Evren, sütsü kıvamdaydı ve de her şey birbirine girmişti. Işık bile bu sütsü çorbadan çıkamayacaktır. Bilim adamları da bu nedenle elektronların yavaşlama süresini, 380.000 yıl olarak hesapladı. Evren,  380.000 yıl sonra yavaşlayan elektronlar nedeniyle ilk atomlarına kavuşur. Bu atomlar ise, hidrojen ve helyumdur. Bu atomların oluşma süreci ise, çok kolaydır. Elektronlar yavaşladığında atomun çekirdeğine yapışarak, böylelikle ilk atomları oluşturur. Kısacası, içtiğimiz sudaki hidrojen çok eskidir. Peki, bu evreyi nereden biliyorsunuz diye bir soru sorabilirsiniz? Bende bu soruyu şöyle cevaplıyorum: Wmap uydusu sayesinde. Wmap uydusunu bir ısı kamerası olarakta düşünebiliriz. Daha sonra da bu Wmap uydusu, Evren’deki ısının haritasını çıkararak bize Evren’deki maddelerin nerelerde yoğunlaştığını gösterdi. Daha sonra ise, Evren’in bir atom boyutundan bir tenis topuna kadar genişlemesi oldukça kısa sürdü. Bu süreye ise, Planck zamanı denir. Bu süre ayrıca zamanın da en küçük birimidir. Planck bu zamanı, 6,626.10-34 olarak hesaplamıştır. Daha sonra da Işık, bu sütsü çorbadan ayrılarak Evren’de cirit atmaya başlar. İşte biz bu evreyi yani Büyük Patlamanın sesi olan radyo dalgalarını Penzias ve Wilson sayesinde biliyoruz. Penzias ve Wilson, 1964 tarihinde buldukları bu sesi ilk önce kuş gübresi sanmış ama daha sonra bu sesin Big Bang’den kaynaklanan bir radyasyon olduğu anlaşılmıştır. Daha sonra da Penzias ve Wilson bu radyasyonu bularak bu nedenle Nobel ödülü almışlardır.  Karanlıkta hiçbir şey göremediğimiz için buranın boş mu yoksa dolu mu olduğunu bilemeyiz. Ama Evren’in karanlığında bu durum farklıdır. Örneğin Karanlık Enerji ve Karanlık Madde, Evren’in büyük çoğunluğunu işgal etmektedir. Karanlık Madde bilindiği üzere Galaksideki tüm maddeleri bir arada tutmaktadır. Yerçekiminin bu kadar gücü olmadığı için bu görevi Karanlık Madde devralmaktadır. Karanlık Maddenin bulunuş öyküsü ise şu şekildedir: Karanlık madde Vera Rubin adındaki bir kadın astronom tarafından bulundu. Vera Rubin, Samanyolu’nun dış kısmına baktığında yıldızların aynı hızla döndüğünü görmüş. Daha sonra Vera Rubin, Hâlbuki merkeze yakın olan yıldızlar daha hızlı dönmeliydi diyerek bu maddenin bulunuşunda bir devrimi başlatmış. Çünkü yerçekimi kendine yakın olan kütleyi daha hızlı döndürmesi gerekiyordu. Demek ki; Karanlık Madde denen bir madde hem Samanyolu Galaksisini bir arada tutuyor, hem de yıldızları aynı hızla döndürüyordu. Ama Karanlık Madde nasıl bir şeydi, ne tür kuvvetlerle ve de maddelerle etkileşime giriyordu? Saniyede üzerimize milyarlarca Karanlık Madde düşüyor. Ama biz farkında değiliz. Ayrıca Karanlık madde hiçbir maddeyle etkileşime girmiyor. Işıkla bile etkileşime girmiyor. Ama yerçekimiyle etkileşime girdiği belirtiliyor. Yapılan deneyler sonucunda ise, Karanlık maddenin ışığın şeklini bozduğu görüldü. Işık, uzayda ilerlerken Karanlık maddenin uzayda yarattığı eğikliği takip ediyor ve de bunu yaparken de şekli bozuluyor. Bu şekil bozukluğu nedeniyle de Evren’deki Karanlık maddenin haritası çizilebiliniyor. Isparta’da ölen bilim şehidimiz, Engin Arık ölmeden önce de bu konu üzerinde çalışıyordu. Özellikle Engin Arık, Karanlık Maddeyi üreten aksiyomlar üzerinde çalışma yapıyordu. Karanlık enerjiyle Karanlık madde, Evren’de her zaman rekabet içindedir. Birisi itiyor birisi çekiyor. Bu rekabet ise, en çok bizim işimize yarıyor. Çünkü biz, böylelikle hayatta kalabiliyoruz. Ama en sonunda kim galip gelecek bilinmiyor?  Bu soru bilindiğinde ise, Evren’in sonu ne olacak? Böylelikle bilinebilecek. Karanlık Enerji ise, Evren’i genişleten bir gizemli enerjidir. Hatta Karanlık Enerji, Evren’in %75’ine hakimdir. Karanlık Madde ise, Evren’in %25’ine hakimdir. Bizim bildiğimiz madde ise, biz buna baryonik ortam diyoruz, Evren’in yalnızca %4’üne hakimdir. Kalan %1’lik kısım ise, Nötrinolar ve diğer parçacıklardan oluşmaktadır. Nötrinolar, zayıf etkileşimli bir parçacıktır. Bu parçacıklardan trilyonlarcası her saniye üzerimizden geçiyor. Hatta Nötrinolar, dünyanın bir ucundan girip hiç etkileşmeden diğer ucundan çıkmaktadır. Nötrinolar bulunduğunda kütlesiz olduğu sanılıyordu. Ama daha sonra Japonya’da yapılan deneyler sonucunda Nötrinoların çok ufakta olsa bir kütlesi olduğu belirlendi. Nötrinolardan ilki 1988 yılında Fermilab’da bulunmuştur. Bu Nötrinonun adı ise, Müon Nötrinosudur. Standart Modelde belirtilen bütün parçacıklar, biri dışında o da Higgs bozonudur, şu ana kadar bulundu. Standart Modeli ise burada anlatmadan geçemeyeceğim. Standart Modelde 3 adet Evrensel Fizik Kuvveti bulunmaktadır. Bunlardan birincisi, Elektromanyetik kuvvettir. Yukarıda anlattığım Elektromanyetik Kuvvet, Elektronları çekirdeğe bağlayan kuvvettir. Bunu biliyoruz. İkincisi ise Güçlü Kuvvettir. Güçlü Kuvvet, protonları çekirdeğe bağlayan kuvvettir. Bunu da biliyoruz. Üçüncüsü Zayıf Kuvvettir. Zayıf Kuvvet, Bozunmadan sorumlu kuvvettir. Üç adet parçacık sayesinde taşındığı belirtilmektedir. Bunlar W+ bozonu, Wbozonu ve Z0 bozonudur. Dördüncüsü Yerçekimi kuvveti. Yerçekimi Kuvveti, bizi dünyaya bağlayan kuvvettir. Yerçekimi kısaca, her şeyi aşağı düşüren kuvvettir. Yerçekimini taşıyan parçacık ise, Gravitondur. Gravitonlar, Cern’de bulunamadı. Ama Standart Modelde, Yerçekimi yer almamaktadır. Birde Leptonlar adında parçacıklar vardır. Leptonlar elektronlar gibi parçacıklara verilen addır. Şu ana kadar ise, 60 parçacık bulundu. Cern’de yanıt bekleyen sorulardan biride, 4. Aile Parçacıklar olarak bilinen parçacıklar var mıdır ve de bulunabilecek midir? Bu kadar çok parçacık, Parçacık fizikçilerini mutlu etmemektedir. Fizikçiler bütün parçacıkların temelinde, Preon denilen bir parçacık olduğunu düşünüyor. Bilim adamları bu parçacığın bütün parçacıkları bir araya toplayarak, Standart Modelde bir sadeleşme sağlayacağını belirtiyor. Çünkü ortada bir kaos söz konusu ve bu parçacıklar nasıl tasnif edilecek sorusudur? Ayrıca Parçacık Fizikçileri, Standart Modelde bulunan bütün kuvvetleri birleştirmenin daha uygun olacağını belirtiyorlar. Bu da Standart Modelin tadilatı anlamına geliyor. Parçacık Fizikçileri de Standart Modelin yolun sonu olmadığını biliyor. Cern’de yanıt bekleyen sorulardan biride, Ekstra boyutlardır. Ekstra boyutlar, Lisa Randall adındaki bilim adamı tarafından ortaya atılmıştır. Ekstra boyutların var olma sebebini de Lisa Randall, Yerçekimine bağlıyor. Bu konu hakkında da Lisa Randall şöyle bir soru soruyor, Yerçekimi neden bu kadar zayıf? Bilindiği üzere Yerçekimi, Evren’deki en zayıf kuvvettir. Elektromanyetik kuvvet bile Yerçekiminden, 1036 kat daha kuvvetlidir. Örneğin, bir balonu yün bir yüzeye sürtüp daha sonra yerde bulunan kâğıda bu balonu tuttuğumuzda, kâğıt kolaylıkla yerçekimini yenerek balona yapışır. Bu olay yerçekiminin çok zayıf olduğunu sizlere göstermektedir. Peki, yerçekimi bu zayıflığını Ekstra boyutlara borçlu olabilir mi? İşte bilim adamları bu sorunun cevabının evet olduğunu belirtiyor. Çünkü yerçekimi bu Ekstra boyutlara kaçarak zayıflıyor olabilir. Ama Cern’de, şu ana kadar bu Ekstra boyutlar bulunamadı. Bilim adamları bu Ekstra boyutları direkt değil de yaptığı etki nedeniyle açığa çıkarmayı düşünüyorlar. Eğer Ekstra boyutlar bulunursa bu bir devrim olacaktır. Nedeni ise, Sicim Teorisi. Sicim Teorisi, Evren’de 10 boyut olduğunu söyler. Ama bu 10 boyut, 26 boyuta süper simetri uygulanmış şeklidir. Bilim adamlarımızdan Feza Gürseyde, böyle bir Teori oluşturmuştur. Bu teorinin adı, E6 teorisidir. Hatta Feza Gürsey, E6 teorisine dayanarak yeni parçacıkların olabileceğini belirtmiştir. İşte bilim adamlarımız, Cern’de bu yeni parçacıkları aramaktadır. Sizce Evren boş mudur? Bunun yanıtı Kuantum Mekaniğine göre hayırdır. Çünkü Evren’de parçacıklar bir kaybolup bir görünmektedir. Bunun Fizikteki adı ise, Casimir etkisidir. Bu etki, Uzayda deneysel olarak doğrulandı. Fizikçiler Casimir etkisinin vücudumuzda bulunan 2 DNA sarmalını birbirine yakınlaştırarak bu çift sarmallı yapıyı bir arada tuttuğunu belirtiyor. Birde Cern’de yanıt bekleyen sorulardan biri de Mikro Karadeliklerdir. Cern’deki LHC’ de parçacıkların çarpıştırılması esnasında ortaya Mikro Karadeliklerin çıkacağı belirtilmektedir. Eğer bir Karadeliğin çok küçük versiyonunu LHC’ de oluşturabilseydik, bu Fizikte bir sıçrama olacaktır. Nedeni ise de bu Mikro Karadeliklerin çevreye yeni parçacıklar püskürteceğidir. Bu da bilindiği üzere Hawking Işımasıdır. Stephen Hawking, Mikro Karadeliklerin çevreye Hawking Işıması yoluyla  (+) yüklü parçacıklar püskürteceğini matematiksel olarak hesaplamıştır.  Ama şu an Cern’de bu Mikro Karadelikler oluşmadı. Eğer bu Mikro Karadelikler Cern’de oluşsaydı,  Yerçekiminin çok küçük ölçekte nasıl işlediğini bilebilecektik. Bu da bize Yerçekiminin küresel ölçekte nasıl işlediğinin bir habercisi olacaktı. Bilim adamlarının Fizikteki şu an düşündüğü çarpıcı gelişme, Kuantum Mekaniğiyle Genel Göreceliliğin birleştirilmesi olacaktır. Bu birleştirme çok zor olacağı için bu birleştirilme nasıl yapılırsa yapılsın bu Matematik bizi, Herşeyin Teorisine götürebilir. Çünkü Einstein’ın Yerçekimi Teorisi, küçüklerin dünyasıyla yani Kuantum Mekaniğiyle birleşmediği için bu birleşme Standart Modelin ve de Einstein’ın Yerçekimi Teorisinin birleştirilmesi anlamına da gelmektedir. Bu da bugün Fizikçilerin peşinden koştuğu, Herşeyin Teorisidir. Cern’de yanıt bekleyen sorulardan biri de Yerçekimi dalgalarını ilettiği düşünülen, Gravitonlardır. Peki, Gravitonlar nasıl bulunacak ve de ne işe yarayacak? Cern’de parçacıklar çarpıştırıldığında, Graviton Parçacıkları oluşturulacak ve daha sonra da bu parçacıkların oluştuğu sırada ve yok olması esnasındaki kütle farkına bakılarak bu fark araştırılacak. Eğer bu fark oluşmuşsa bu farkın gideceği yer de tabii ki, Ekstra Boyutlardır. Ama şu an Cern’de bu Gravitonlar bulunamadı. Peki, bu kadar ufağı görme çabamız niyedir? Çünkü ufağı anladığımızda Evreni de anlamış olacağız. İnsanoğlunun ufağı görme çabası, Işık Mikroskobuyla başlamıştır. Işık Mikroskobunun,  10 mikrometreye kadar görebilme yeteneği bulunmaktadır. Daha sonrasını ise, X ışını mikroskoplarıyla görebiliyoruz. X Işını Mikroskopları Moleküler biyoloji ve Malzeme biliminde çok büyük yer edinmiştir. Özellikle bir maddenin Kristal yapısını görmek için, X ışını mikroskoplarına ihtiyacımız vardır. Kristal yapı ise, bize maddenin bütün özelliklerini sunmaktadır. Örneğin bir maddeyi daha esnek veya daha güçlü yapmak istediğimizde bu maddenin Kristal yapısıyla oynamamız gerekiyor. Bunu da tabi ki X Işını mikroskoplarıyla yapabiliyoruz. Veya bir DNA’yı görmek istediğimizde yine X Işını mikroskoplarına ihtiyacımız vardır. DNA’nın ve Moleküler biyolojinin gelişim safhası X Işını mikroskoplarıyla olmuştur. X Işını mikroskopları sayesinde bilim adamları bir sürü Nobel Ödülü almıştır. Eğer X Işınından çok daha fazla verim almak istiyorsak bu kez Elektron Hızlandırıcısına başvurmamız gerekiyor. Burada bilmeyenler için söyleyeyim: Elektron Hızlandırıcısı bir elektronu çok hızlandırarak görmek istediğimiz maddeye çarpıştırma işlemini yapıyor. Bu sayede etrafa saçılan yüksek enerjili Elektronlar, ki biz buna Gama Işınları diyoruz, incelenerek bu sayede maddenin içi görülmüş olunuyor. Elektron Hızlandırıcılarının en büyük faydası ise, çok kısa ve çok seri atımları birlikte yapabilmesidir. Buda kendini, klasik X Işını mikroskoplarından ayırıyor. Elektron Hızlandırıcılarının içinde en ileri olanı ise, Almanya Hamburg’da bulunuyor. Hamburg’daki Desy Parçacık Hızlandırıcısına bağlı Hera Elektron Hızlandırıcısı, atomu inceleme konusunda çok büyükişler yapmıştır. Eğer çokdaha fazla ufağa bakmamız gerektiğinde bu kez bunu, Ernst Ruska adındaki bilim adamının icat etmiş olduğuElektron Mikroskoplarıyla yapabiliyoruz. Elektron Mikroskopları görme işlemini, maddenin yüzeyine elektronatarak veya maddeden elektron saçılma yöntemini uygulayarak yapıyor. Eğer yine çok daha fazla ufağa bakmamızgerektiğinde, bu kez bunu görerek değil de dokunarak yapabiliyoruz. Örneğin bir atomun, bir cismin yüzeyine sürtülüp daha sonra bundan kabartma resim alınması gibi. Ama bu resim atomsal ölçekte olduğu için bize cisimdeki atomların dizilimini de vermektedir. Bu mikroskoplardan en bilineni ise, Tünel Mikroskobudur. Tünel Mikroskobuyla bir cismin atomlarını kabartma resim halinde görebilir hatta bu cisimdeki atomları hareket ettirebiliriz. Ama bu hareket etme olayında ne kadar enerji verilmesi gerektiğini, şu ana kadar hiç bir bilim adamı hesaplayamadı. Şu an bilim camiasında Tünel Mikroskobunun daha ileri versiyonu olan Taramalı Tünel Mikroskobu kullanılmaktadır. Bu ileri mikroskop aynı tarama özelliği olan lazer yazıcı gibi önce yüzeyi tarayıp daha sonra da çıktı verebilmektedir. Peki, Yüzey iletken olmadığında ne yapacağız? Çünkü bu mikroskoplar iletken yüzeyi görebilmektedir. İşte burada devreye Atomik Kuvvet Mikroskobu girmektedir. Atomik Kuvvet Mikroskobu, Tünel Mikroskobuna benzemekle beraber tek farkı yüzeye sadece elektriksel sinyaller göndermesidir. Bu elektriksel sinyaller sayesinde iletken olmayan yüzeyin atomları kabartma resim şeklinde görülebilmektedir. Sabancı Üniversitesinden Ahmet Oral ve ekibi, Atomik Kuvvet Mikroskobu ve Taramalı Tünel Mikroskobunu birleştirerek çok fonksiyonlu bir mikroskop yaptı. Bu mikroskop akranlarına nazaran çok soğuk ortamlarda değil de oda sıcaklığında bile çalışabilmektedir. Çok ufakların dünyasında işler çok karmaşıktır. Örneğin bir altının sarı olduğunu biliriz ama nano ölçekte nasıl görünüyor diye bir soru sorsam acaba ne derdiniz? Bunun cevabı ise kırmızıdır. Arkadaşlar şunu söylemek istiyorum ki, Dünyada bir sürü Parçacık Hızlandırıcısı bulunmaktadır. Bu hızlandırıcılar şu ana kadar işlerini çok iyi yaptılar. Ama bir gün gelip sınıra dayanacaklar. Nedeni ise, örneğin yukarıda belirttiğim Sicim Teorisindeki 10 boyutu bu hızlandırıcılarla bulsak bile yine Sicim Teorisi tam olarak kanıtlanmış olmayacak. Çünkü, Sicim teorisinde belirtilen sicimleri görebilmek için, LHC(Büyük Hadron Çarpıştırıcısı)’nin büyüklüğünün Samanyolu Galaksisi büyüklüğünde olması gerekiyor. Nedeni ise, bu sicimleri bulmak için parçacıkları çok yüksek enerjilere çıkartmak gerektiğidir. Bu çok yüksek enerjiye çıkartılan parçacıkları da görmek için çok yüksek çözünürlüklü yani çok kısa dalga boylu kameralar kullanılması gerekiyor. Onun içindir ki; Sicimleri hiçbir zaman göremeyeceğiz. Arkadaşlar size veda etmeden önce şu sözlerimi dikkate almanızı büyük bir içtenlikle istiyorum. Küçüklerin dünyası, Büyüklerin dünyasından çok daha güzel ve bir o kadar da karmaşıktır. Onun içindir ki, bu dünyanın üzerine büyük bir dikkatle eğilmemiz gerekiyor. Elektron ilk bulunduğunda Dünyayı nasıl değiştirdiyse, birgün bulunan diğer küçük parçacıklar belki de bizi koskocaman Uzayda ulaşılmaz yapabilir. Higgs Bozonu Cern’de bulunmasa bile bu yine bizim için bir devrim olacaktır. Çünkü bu olay belki de bize, fizik bilgimizin o kadar iyi olmadığını gösterecek. Cern’de birbirleriyle hiç bağlantısı olmayan parçacıkların birbirleriyle bağlantılı olduğu da bulunabilir. Bunu da yine Cern ve zaman gösterecek. Arkadaşlar unutmayın ki, bir teoriyi üretmek bu teoriyi yıkmak kadar önemli değildir. Yazımı ise, ünlü Parçacık fizikçisi Rutherford’un şu sözleriyle bitirmek istiyorum:  Başarıya ulaşmak için aklımıza gelen bütün aptallıkları yapmak gerekiyor.

Saygılarımla,,,

          

                                                                    

Sait Saatcigil

İlgi Alanı: Fizik, Teknoloji

Lakabı   : Fiziğin Şahı

Email    : ssaatcigil@mynet.com               

Reklamlar

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s