Prof. Dr. Gökhan Ünel ile Parçacık Fiziği Üzerine Söyleşi

Parçacık fiziğine ait konular ve kavramlar hakkındaki bilgiler, lise son sınıflar ve üniversite düzeyinde. Daha küçük yaştaki öğrencilerin anlayabileceği düzeyde değil. Ben fen bilimleri öğretmeniyim yani ortaokul 5,6,7 ve 8. Sınıflarda ders veriyorum. 1-5 şubat 2016 tarihleri arasında TTP-5 (Turkish Teachers Program) kapsamında Cern’de eğitim alan öğretmenlerden biriyim. Bu fırsatı değerlendirmek için Gökhan Hocama bazı sorular yönelttim. Gökhan Hocamdan ricam ise Parçacık Fiziği’ne ait bazı kavramları ortaokul öğrencilerinin biraz da olsa anlayabileceği düzeyde anlatmasıydı. Gökhan Hocamın bu yüzden çok güzel benzetmeler ve hikayeler kullandı. Bizlere gönüllü olarak ders veren bütün hocalarımıza ( Gökhan  Ünel, Sezen Sekmen, Samim Erhan, Umut Köse, Bora Akgün, Veliko Atanasov, Cenk Yıldız, Candan Dozen, Jeff Wiener)çok çok teşekkür ederiz… Cern’de hayat çok mütevazı, zaman çok değerli ve herkes çok çalışkan.  Bunları eklemeden geçemezdim. 

Öncelikle size küçük birkaç sorum olacak. Sonrasında kendinizden bahseder misiniz?

En sevdiğiniz kitap?

-Böyle Buyurdu Zerdüşt — Friedrich Nietzsche

En sevdiğiniz film?

-2001 Uzay Macerası

En sevdiğiniz müzik tarzı?

-Klasik ve Fransız

En sevdiğiniz müzisyen?

-Charles Aznavour

Takip ettiğiniz dergiler hangileri?

-Artık yok, eskiden NTV Tarih

En sık kullandığınız sosyal ağ?

-Facebook

Ben eğitimimi Türkiye’de yapmış, Türkiye’de doktora unvanını aldıktan sonra yurt dışında çalışmaya başlamış biriyim. Dolayısıyla “Bu işler Türkiye’de yapılmaz, illa yurt dışına çıkmak lazım.”  denildiği zaman kendimi örnek veriyorum. 

İlkokuldan sonra ortaokul ve liseyi Saint Joseph’te okudum. Ardından Boğaziçi Üniversitesi’nde lisans, yüksek lisans ve doktoramı tamamladım. Lisans eğitimimi Elektrik Mühendisliği ve Fizik, yüksek lisans ve doktoramı yalnızca Fizik üzerine yaptım. Mezun olurken sadece Cern’e başvurdum. Zaten birkaç yıldır yazları ve kışları gelip gidiyordum. Tesadüf bu ya başvurum kabul edildi. Dolayısıyla doktora sonrası ilk çalışmamı burada yaptım. 

Yüksek lisans ve doktora sırasında da Cern’de, yazları Deneysel Fizik, kışları da danışmanımla Matematiksel Fizik ve biraz da kuram çalıştık. Doktoramı alıp burada çalışmaya başladığımda Atlas Deneyi’ne katıldım. 2000 yılına kadar burada çalıştım. 2000 yılında Amerika’ya gittim. Orada da “Minos Deneyi” ve ikinci doktoram dediğim, epey bir yükünü sırtlandığım “Na59” deneyine katıldım. 2003 yılında Amerika’dan tekrar Avrupa’ya döndüm. O zamandan beri Atlas Deneyi’nde araştırmalarıma devam ediyorum. 

Birçok öğrenciyle birlikte çalıştık. Veri analizinden tetikleme sistemlerinin yükseltilmesine veyahut hangi sistemlerin daha etkin kullanılabileceğine kadar pek çok konuda meslektaşlar ve öğrencilerle birlikte yazdık, çizdik. Yakın zamanda da bu hızlandırıcı işlerine merak sardım. İnsanın hep aynı işleri yapması sıkıcı oluyor. Biraz konular arası atlamak çalışmayı ilginç yapıyor. Hızlandırıcı konusunda Türkiye’deki meslektaşlarımızla uğraşıyoruz, birlikte bir şeyler yapabilir miyiz diye.

Yukarıdaki videoda çalıştay sırasında derslerden, gezilerden ve deneylerden aldığım küçük video kayıtlarını bulabilirsiniz. 

Amerika’da bir Üniversiteye bağlısınız. Türkiye’den de öğrenciniz olabiliyor mu?

Evet, ben California Üniversitesi’ne bağlıyım. Ama Türkiye’den de pek çok öğrencim var. Bir kısmının yüksek lisans ve doktora tez danışmanıyım, bir kısmına sadece nasihat vererek elimden geleni yapmaya çalışıyorum.

Neden Fizik?

Neden fizik? Eğlenceli olduğu için, sıkıcı olmadığı ve devamlı yenilik içinde olan bir bilim dalı olduğu için… Ben mühendisliği o kadar eğlenceli bulmadım. İkisinden de lisans derecem olduğu için karşılaştırma şansım var ya da oldu diye düşünüyorum. Mühendislik daha çok yapılan şeylerin ya tekrarı ya da daha büyük skalada yapılması gibi. O yüzden içinde pek yenilik, yaratıcılık olmayan bir şey gibi geldi bana, pek eğlendirmedi beni. Oysa fizik ister deney yapın ister hızlandırıcı çalışın, ister algıç ister kuramsal çalışın hep yeni ve daha önce çözülmemiş bir problemin olduğu bir alan. Dolayısıyla daha eğlenceli geldi bana. Fiziğin eğlencesinin sırrı, onun heyecanı.

“Bilmin yaşı var mıdır? Bilim insanları çok üstün insanlardır, herkes bilim adamı olamaz. Bilimin yapılması için belli aşamalardan geçmek gerekir.” gibi algılar var. Siz ne düşünüyorsunuz?

Şimdi herkesin bilim insanı olamayacağına ben de katılıyorum. Ama bilim insanı olmak için ne lazım diyecek olursanız, sabır lazım her şeyden önce çünkü bu hani parmak şıklatıp “Tamam oldu!” diyecek bir şey değil. Başarılı olan insanlara sorun; sadece bir başarıyı elde etmek için doksan dokuz engelden geçmişlerdir, üzerinden atlamışlardır, yanından dolaşmışlardır, mücadele etmişlerdir, mutlaka ama mutlaka engeller karşısında uğraşmak zorunda kalmışlardır ve sabır göstermişlerdir. Dolayısıyla “çalışmak ve sabır göstermek” en önemli iki özellik diyebilirim. Tabi şimdi bir de yeni bir konuda çalışma yapmak için, daha önce o konuda yapılanları öğrenmeniz lazım ki, “Bu da yeni, benim katkım.” diye ortaya çıkabilesiniz. Yoksa birisi “Ben onu on sene önce yapmıştım.” veya “Bu zaten 50 yıl öncesinde biliniyordu.” diye balonunuza iğneyi batırıverir.

Cern’de yapılan şey nedir?

Cern’de yapılan şey, parçacık fiziği. Parçacık fiziği nedir? Etrafımızda gördüğümüz olayları, cisimleri parçacıklar yardımıyla ve bunların etkileşimleri yardımıyla anlamamızı sağlayan bilim dalıdır. Siz baktığınızda masayı görüyorsunuz, çayı görüyorsunuz. Parçacık fizikçisi baktığında masayı oluşturan atomları, çayın buharının yükselmesinde çayın yüzeyindeki atomların enerji kazanarak suyun bağlama kuvvetinden kendilerini kurtarmalarını, atomların içindeki çekirdeği, çekirdeğin içindeki kuarkların hareketini görür.

Higgs Bozonu hakkında yapılan çalışmaları takip ediyoruz. Peki Higgs Bozonu ile ilgili her şeyi biliyor muyuz?

Higgs bozonu ile ilgili her şeyi bilmiyoruz ve de her şeyi bilmemize şu sıralar pek bir olanak yok. Bunun sebebi de Higgs’i keşfetmek için kullandığımız makineden kaynaklanıyor. Higgs’i bir proton makinesinde keşfettik, yani protonları çarpıştırarak yeni bir enerji kütle dönüşümünden yeni bir parçacık ortaya çıkardık. Fakat protonların içinde ne var diye soracak olursanız: Protonların içinde üç tane kuark, dışında gluonlar var ve başka bizim teknik dilde Deniz Kuark dediğimiz kuark antikuark çiftleri dolu protonların içi. Proton çarpışmalarını insanlara basitçe anlatmak için çöp tenekelerini birbiriyle çarpıştırmak diyorlar. Hani çöp tenekesinin içinde ne vardır, her şeyden birazcık vardır. İçinden bir önceki gece yenilip çöpe atılmış balıkların kafaları da çıkabilir, içip çöpe atılmış ayran kutusu da çıkabilir. Her şey çıkabilir çöp kutusundan. Protonların içi de öyle, dolayısıyla bir miktar belirsizlik var. Bu protonların içini tam anlayamadığımızdan kaynaklanıyor. O yüzden proton çarpıştırdığınızda yeni bir parçacık bulmak kolay (tırnak içinde kolay!) ama o parçacığın özelliklerini tam olarak anlamak için proton gibi iç yapısı olan parçacıklar değil elektron gibi veya müon gibi temel parçacıklar kullanmalısınız. O zaman iç yapısı olmayan bir şey kullanarak, bu incelemek istediğimiz parçacığı üreteceğiniz için çok daha kesin çok daha emin olabiliyorsunuz, ölçümler bakımından.

Peki neyi bilmiyoruz? Kütlesini biliyoruz ama yarı ömründen yeterince emin değiliz. Nelere bozunduğunu biliyoruz ama dallanma oranı diyoruz buna yüzde kaç ihtimalle neye bozunduğunu biliyoruz bu yüzdeler %10 gibi de, sıfırdan sonraki virgülden sonraki çok basamağı bilmiyoruz. Bu tür eksikliklerimiz var. Bunları aslında daha iyi ölçmenin bir yolu olabilir mi diye iki üç yıl önce Türk-Yunan fizikçiler ortaklaşa yeni bir hızlandırıcı kurmayı hatta bunu Türkiye - Yunanistan sınırında Meriç nehri boyunca yapmayı önerdik. Böyle bir şey yapılırsa eğlenceli bir çalışma olabilir.

Bu hızlandırıcı fikri heyecan verici. Peki olabilir mi?

Bütün bunlar para ve kaynak meselesi. Şimdi Çin kendi büyük hızlandırıcısını yapmak için gereken adımları atmaya başladı. Bu devletlerin ne kadar seslerini duyurmak, ne kadar dünya biliminin içinde olmak, ne kadar ön saflarda yer almak istedikleri ile alakalı bir şey. Neticede parayı veren düdüğü çalar. Bugün İsviçre ve Fransa’ya Cern’den en çok faydalanan iki ülke diye gıpta ediliyor. Evet ama zamanında İsviçre ve Fransa “Biz Cern’e ev sahipliği yapmak istiyoruz, bunu da beraberce yapmak istiyoruz.” diye kesenin ağzını açmışlar, yer vermişler, bina yardımı yapmışlar, efendim para yardımı yapmışlar. Zamanında yaptıkları yardımın hasadını topluyorlar doğal olarak.

Toplumun farklı kesimlerinde sıkça sorulan bir soru var, bunu özellikle sormak istiyorum. Bu kadar büyük paralar harcanıyor Cern’de, buna değer mi?

Bu soru maalesef bu işlerden anlar geçinen güya profesörler tarafından bile sorulduğunu, söylendiğini anladım. Dönüp şunu sorabilirim ben de: 1969 yılında Amerika Aya gitti, harcanan para buna değer miydi?

Bazı şarlatanlar toplumun cahilliğinden faydalanıyor ve bilimi değersizleştirmeye çalışıyorlar. Bu tür adamların sözünü o kadar kıymetsiz buluyorum ki yanıt vermeye değmez.

Şimdi gelelim bu yapılan yatırıma değer mi?

Bu soruyu tabi ki yatırım yapanlar, politikacılar, devlet adamları sonunda da onların parayı buldukları kaynak, yani vergileri veren kişiler, yani halk sormak zorundadır. Aksi takdirde “ben yaptım oldu!” diyen diktatörlere dönüşürüz. Tabi ki halkın, parasını neye harcadığımızı bilmeye ve bunun hesabını sormaya hem hakkı var, hem de zorunluluğu. Bu sağlıklı bir şey fakat ne yazık ki, ancak geçmişte bunların ne işe yaradığını söyleyebiliyoruz. Çünkü gelecekte de şunu keşfedeceğim, şunu yapacağım demek el falı bakan insanlardan farksız yapar bizi. Dolayısıyla bunu yapamayız. O yüzden ben de aynı şeyi yapacağım ve geçmişten örnek vereceğim. Dolayısıyla araştırmaların faydalı bir şey olduğunu, mutlaka topluma yarar sağladığını söyleyip, bunun gelecekte de aynısının olacağı belki daha iyisi olacağı konusunda “bize güvenin” demek dışında bir şey söyleyemeyeceğim. Çünkü “Bunu ben biliyorum, şu olacak.” diyen ya yalancıdır, ya şarlatandır.

Şimdi hikaye malum. Elektrik ile ilgili ilk deneylerin yapıldığı sırada sözgelimi İngiltere Başbakanı geliyor ve soruyor: “Tamam bu elektrik falan iyi bir şeye benziyor, güzel şeyler yapıyorsun da ne işe yarayacak?” diye soruyor. Konuyla ilgilenen bilim adamı cevap veriyor: ”Şu anda ne işe yaradığını bilmiyorum ama belki ilerde vergi alırsınız.” diyor (gülüşmeler). 

Elektrik sayesinde üretilen iş gücü, bundan toplanan vergi, bundan elde edilen gelir herkesin bildiği bir şey. Daha yakından bir örnek verelim: Cern’de yapılan çok uluslu çalışmalardan sonra ortaya çıkan World Wide Web (www) kavramı hepimizin hayatında. Bu olmadan artık gün geçmiyor. İnsanlara interneti kapatacağız, internet yavaşladı dediğinizde adeta kahve bitti demiş gibi oluyor. Başka bir örnek verecek olursak hadronları iyi çalıştığımız için protonları hızlandırmayı, odaklamayı öğrendiğimiz için kanser tedavisinde, hadron terapide bunu kullanabiliyoruz veyahut parçacıklarla karşı parçacıkların birbirlerini nasıl yok ettiklerini iyi çalışıp öğrendiğimiz için Pet yöntemiyle tomografi yapıp insanı kesmeden içine bakabiliyoruz. Organların nasıl çalıştığını veya bozuk olduğu zaman çalışmadığını anlamamızı sağlıyor. Zamanında X ışınlarını çalıştığımız için artık sadece bir boyutlu röntgen çekmekle kalmıyoruz. Birkaç açıdan çekilmiş röntgenleri birleştirerek bilgisayarlı tomografi dediğimiz üç boyutlu görüntüyü elde ediyoruz. Daha örnek çok. Elektronları çalıştığımız için elektronların nasıl çalıştığını anlamaya para ve zahmet yatırdığımız için elektronlarla kabloların daha geç ısınmasını sağlıyoruz. Baca gazı temizliğini veya elektron demeti ile cilt kanserinin üzerine gitmeyi, yine elektron demeti ile çok sağlam kaynak yapmayı kontrol altına almış ve bunları kullanıyor haldeyiz. Ama bu çalışmaların hiçbiri, ben bunu yapacağım diye ortaya çıkmadı. Daha önce bilimsel bir hedefe ulaşmak için yapılan çalışmaların “Bu, şu işe de yarar mı?” denilmesiyle ortaya çıktı.

Bir amaca ilerlerken birçok yan ürün çıkıyor. Bilgisayar içinde zamanında bundan dünyada beş tane olsa yeter denilmiş. Şu an telefonları da sayarsak her evde beş tane var desek yeridir.

Cern’de yapılan çalışmaların nihai amacı nedir?

Evrenin tamamını anladığımızda, “Nasıl olmuş bu evren, nerden geldik, nereye gidiyoruz. Gördüğüm ve ölçebildiğim her şey nasıl oluyor?” Nihai amaç bu: Her şeyi, her olayı anlamak.

Işık ve elektrik nedir? Bu iki kavram ortaokul seviyesinde “Bunlar enerjidir” denilerek geçtiğimiz kavramlar. Sizi bulmuşken ☺ bu kavramları biraz açar mısınız?

Işığı açıklamak en kolayı. Işık elektromanyetik bir dalgadır. Elektromanyetik dalgaların insan gözünün görebildiği, insan gözünün algılayabildiği kısmına ışık demişiz. Ama insan gözünden daha iyi algıçlar yaparak mesela kızılötesi, kızılaltı, morötesi kısma bakabildiğimizde veya X ışınlarına, radyo dalgalarına baktığımızda gördük ki, bunların hepsi ışık ile aynı şey. Işık dediğimiz aslında çok geniş bir spektrumun küçük bir parçası. Dolayısıyla bunların hepsi elektromanyetik dalga. Asıl soru elektromanyetik dalga nedir? Ya da elektromanyetizma nedir? Burada da şu sorular karşımıza çıkıyor: Elektrik nedir? Manyetizma nedir?

Maxwell bize diyor ki: Her şeyden önce elektrik ile manyetik aslında aynı şey. Aynı cismin farklı yüzleri gibi. Dolayısıyla nasıl uzaydan ve zamandan değil uzay-zamandan bahsediyoruz, artık göreliliği öğrendiğimiz gibi benzer şekilde elektrikten ve manyetizmadan değil de elektromanyetizmadan bahsedeceğiz. Bu ikisi aslında tek kuram. Peki “Elektromanyetik dalga nedir?” sorusunu soracak olursak o da şudur: Nasıl suya atılmış bir taş suyun yüzeyinde dalgalar yaratıyorsa benzer şekilde de yüklü bir parçacık boşlukta dahi olsa hareket ettirildiğinde bir dalga yayıyor. Bu elektromanyetik dalgadır. Bundan daha fazla basitleştirilebilir mi emin değilim (gülüşmeler). Arada tek fark aslında taş attığım zaman onun dalga yaratması için ortama ihtiyaç var mesela suya. Halbuki yüklerin elektromanyetik dalga yapması için ortama ihtiyaç yok, vakumda da bu oluyor.

Kütle çekimi hakkında ve kütle çekimi taşıyıcı parçacığı graviton ile ilgili belirsizlik devam ediyor mu? Yeni bir gelişme var mı? Kütle çekimi nasıl bir etkileşim ki elimden bıraktığım kalem yere düşüyor?

Gravitonun varlığı parçacık fiziği tarafından öngörülmüş. Parçacık fiziği her şeyi, her cismi, her olayı bir parçacık ile açıklamaya çalışıyor. Etkileşim dediğimiz şey yeni bir olay aslında diyoruz ki bir parçacığın değiş tokuşu bir elektron ile başka bir elektronun etkileşmesi aslında aralarında bir foton değiş tokuşudur. Benzer şekilde A cismi ile B cisminin birbirini çekmesi de yerçekimi dediğimiz olay. Aralarında bir şeyin değiş tokuşu olmalı. Parçacık fiziği bakış açısına göre buna da “Graviton” denilmiş. Bu taşıyıcı parçacığın -aynı fotonun kütlesiz olması gibi- kütlesiz olması öngörülmüş. Bununla ilgili yapılan araştırmalar şimdiye kadar başarıya ulaşmadı, henüz gravitonu keşfedemedik.

Ancak nasıl foton aslında elektromanyetik dalgaların öbeklenmesinden oluşan bir şey ise o zaman dedik ki madem gravitonun kendisini göremiyoruz o zaman belki Hertz’in yaptığı şekilde elektromanyetik dalgaları gördüğümüz, ölçtüğümüz gibi biz de belki yerçekimi dalgalarını ölçebiliriz. Belki o zaman bunları görebiliriz (Bu röportajdan tam bir hafta sonra kütle çekimsel dalgaların tespit edildiği açıklandı, ne kadar öngörülü bir hoca dedim içimden).

Antimadde nedir? Anti maddenin üretilmesi ve muhafazası çözüldü diyelim, size 1 kg anti madde verilse bununla ne yaparsınız? Ne işimize yarar? Neden bu kadar kıymetli?

Anti madde önce kavramsal olarak düşünülmüş. İkinci derece denklemlerin bir artı bir eksi çözümü olmasından yola çıkılarak, eğer artı çözümü madde ise, eksi çözümü de maddeye benzeyen ama bir şeyleri eksi olmalı diye ortaya atılmış kavramsal bir olgudur. Daha sonra özellikle bulut odası deneylerinde elektronun karşı parçacığı (anti maddesi, karşı maddesi) olan pozitron keşfi ile var olduğu deneysel olarak ispatlanmış bir madde çeşidi. Hangi özellikleri var diye soracak olursanız, adı üzerinde anti, karşı bir özelliği olmalı ki ben ona karşı diyebileyim. Hangi özelliğinin karşı olduğu da hangi parçacıktan bahsettiğimize göre değişir. Ama her şeyden önce kuantum mekaniksel özellikleri karşı demeliyiz. En basit şekliyle mesela yükü ters, sözgelimi bir proton artı yüklü ise bir karşı proton eksi yüklü olacaktır.

Bütün maddeler için geçerli mi? Her maddenin karşı maddesi var mı?

Her temel parçacığın anti parçacığı var. Elektrik yükü sıfır olan nötrinolar da buna dahil. Burada elektrik yükünü ters çevirmiyoruz, nötrinoluk özelliğini ters çeviriyoruz. Madde ile karşı madde bir araya geldiğinde birbirlerini yok ediyor ve dışarıya bir enerji çıkıyor. Çok güzel, enerji çıkıyor da orada bir belirsizlik var. Orada çıkan enerjiden şartlara göre başka parçacık ve karşı parçacık çiftleri üreyebilir veya foton gibi elektromanyetik dalganın taşıyıcı parçacığı da iki tane üreyebilir. Peki bu benim ne işime yarıyor? Herkes enerji elde etmek ister. Aslında toplum enerji üzerine çalışıyor, para dediğimiz şey de bir nevi enerji ölçme birimi diyebiliriz. A devleti neden zengin, elinde enerji kaynağı var, parası var. Bu bugün petroldür, yarın nükleer santraldir, öbür gün, madde-karşı maddenin birbirini yok etmesiyle ürettiği enerjidir. Sonuçta enerji para bunlar aynı şey.

Gelelim dediğiniz soruya: 1 kg karşı madde olsa ne yaparsın?

Bununla önce dünyanın enerji problemini çözerim. Madde-karşı madde birbirini yok etsin ama bunu yavaş yavaş, kontrollü bir şekilde yapsın. Ben de bundan enerji elde edeyim. Bu enerjiyi de elektrik üretmek için kullanayım, dünyanın enerji sorununu çözmeye harcayayım.

Karanlık madde ile ilgili kanıt yok ama karanlık maddenin olduğunu nereden biliyoruz? Karanlık madde nedir?

Karanlık madde olduğunu pek çok doğrudan olmayan kanıttan biliyoruz. Ne demek bu? Diyelim ki bir köye gittiniz. Köylüler size diyor ki: “Bu köyde bir ayı var. Ara sıra bir pençe atıp insanları yaralıyor.” Köylülerin size bu söylediği bir varsayım. Birileri yaralanmış, olsa olsa bir ayı pençe atmış ve siz bunu araştırmak istiyorsunuz. Ne yapacaksınız peki? Gidip bir dürbün alıp bakacaksınız ayı var mı diye. Baktınız ve ayıyı gördünüz. Bu doğrudan elde edilmiş bir kanıt. Veya yağmur yağdığının ertesi sabahı çıkacaksınız yola. Bakacaksınız oradaki izlere. Orada eğer ayının pençe izlerini görüyorsanız ve o izden de izi bırakan canlının ne olduğunu anlayabiliyorsanız o zaman siz ne yaptınız, doğrudan gözlem yapmadınız. Ama ikincil bir şekilde doğrudan olmayan bir yöntemle en azından oradan bir ayının geçtiğini anlamış oldunuz. Eğer sırf o izler gelip geçmiyorsa, o köyün etrafında yoğunlaşmışsa, ayı o köye dadanmış diyeceksiniz. Dolayısıyla bizim de karanlık madde için var dememize sebep olan kanıtlar bu şekilde ikincil kanıtlar. Peki nedir bu ikincil kanıtlar? Mesela en basitinden buna (kalem vb) madde dediğimiz için madde gibi davrandığını tahmin edersiniz. Mesela galaksilere bakıyoruz, görüyoruz ki uzak galaksilerde galaksinin merkezinden uzağa gittikçe uzaktaki yıldızların etrafında daha az madde olmalı ve dolayısıyla bunların uzaklaştıkça dönüş hızları düşmeli. Oysa yaptığımız gözlemlerde sanki etrafta çok madde varmışçasına bunların hızları azalmıyor aynı kalıyor. O zaman etrafta madde var ise ne şekilde olmalı, yıldız şeklinde olmalı. Yıldızlarda parlıyor bana bunların ışığı gelmeli ama madde var diye düşündüğüm yere teleskop ile baktığımda görüyorum ki orada madde filan yok, ışık gelmiyor. O yüzden karanlık, o yüzden madde. Henüz doğrudan gözlemlenmedi, şu anlama geliyor: Henüz laboratuarda üretip de ben bu olayda şu parçacığı ürettim, bu da benim karanlık maddeyi oluşturan parçacığım demedik ama bu tür ikincil etkilerden de var olduğu konusunda eminiz. Diyeceksiniz ki peki başka kuramlar yanlış, mesela yerçekimi kuramını değiştireceksiniz ki galaksinin uzak tarafındaki yıldızların dönüşünü açıklayabilesiniz. Bu da bir seçenek ama bu daha az olası, daha fazla karmaşık. Biz daha basit açıklamaları tercih ediyoruz.

Karanlık Enerji nedir?

O da bambaşka bir şey, o da ikincil gözlemlerle varlığını anladığımız bir şey. Yaşadığımız dünyadan galaksilere baktığımızda görüyoruz ki bu evrende madde var. Karşı madde yok, karşı madde kaybolmuş gitmiş. Güzel, madde var; var ise şayet yerçekimi kanunundan maddelerin birbirini çektiğini görüyoruz, bu da güzel. Bu hesaba göre evrenin genişlemesi yavaşlamalı ve hatta bir noktada durmalıydı, belki de geriye doğru dönmeliydi. Yıldızların uzaklığından, bize gönderdiği ışığında kırmızıya kaymasından hızlarını ölçebiliyoruz. Bu yaptığımız ölçümlerden de gördüğümüz şey şu: Evrenin başlangıcında,evet çok hızlı bir şekilde birbirinden uzaklaşmış bugün daha yavaş şekilde evrenin genişlemesi yani yıldızların birbirinden uzaklaşması devam ediyor. Ama bizim sadece maddeden oluşan, ister karanlık olsun ister aydınlık, sadece maddeden oluşan bir evrenden bekleyeceğimiz gibi evrenin genişlemesi yavaşlamıyor, aksine hızlanarak devam ediyor. Dolayısıyla biz diyoruz ki o zaman evrende cisimlerin birbirini çekmesine karşı duran tam tersine birbirini itmesine, evrenin genişlemesine sebep olan bir şey var. Buna da karanlık enerji diyoruz. Varlığını da bu şekilde itici etkisinden biliyoruz. Ne olduğunu da henüz tam olarak bilmiyoruz. O kadar anlamıyoruz ki bu konuda henüz herhangi bir kuram da yok. Bu konuyla ilgili tamamen karanlıktayız.

Geçen günlerde bu yönde bir haber çıktı. Gerekli açıklama Cern’den Umut Köse hocamız tarafından yapıldı. Ancak bu soruyu sormak istiyorum. Işık hızı geçilebilir mi? Geçilemez ise neden geçilemez?

Işık hızını suyun içinde veya vakum olmayan herhangi bir ortamda geçmek mümkün. Vakumda ise ışık hızı uzay ile zamanı birbirine bağlayan, göreliliğin temel unsuru ve sabit bir sayıdır. Bunu geçmek mümkün değil. Dolayısıyla ışık hızı geçildi diye biri yazarsa ona şu soruyu sormak lazım: Nerde ki ışık hızı? Derse ki sudaki ışık hızı, ona demek lazım ki bu eski haber, sıradan. Derse ki vakumda, ona da demek lazım ki sen şarlatansın! (gülüşmeler).

Atom mikroskopla görülebilir mi? Bu soruyu sormamdaki amacım, çok sorulan bir soru olması  ve ayrıntılı bir cevap alarak yayınlamakta fayda olacağını düşünüyorum.

O zaman ben de şunu soruyorum mikroskop nedir?

Işık mikroskobu ve elektron mikroskobu.

Evet, optik mikroskop ile (okullarda laboratuarlarda olan mikroskop) hayır. Elektron mikroskobu ile evet.

Elektron mikroskobu ile baktığım zaman görebiliyorum yani?

-Peki, elektron mikroskobu ile bakmak ne anlama geliyor. Bunu biraz açmalıyız ve biraz daha temelden alalım o halde. Mikroskop nasıl çalışıyor ve görmek dediğimiz şey nedir? Buradan başlayalım. Herhangi bir cismi görmek için o cisimden bana yansıyan fotonların gözüme gelmesi lazım. Teleskopun çalışma prensibi nasıl dersek, uzaydan çok uzaktan gelen ışıklarını odaklıyor odaklıyor… Çok az bir kısmını gözüme kadar getiriyor. Mikroskop ise çok ufak bir cisimden bana doğru gelen ışığın, fotonların mercekler yardımıyla odaklanarak, tekrar benim gözüme getirilmesi şeklinde çalışıyor. Birinde çok yakın mesafeden, diğerinde çok uzak mesafeden gelen ışık odaklanıyor. Ana prensip her ikisinde de aynı. Peki aynı işi atomlar için yapabilir miyim? Atomların yüzeyinden sekip de benim gözüme gelebilecek olan fotonun boyu atomlarla aynı boyda olursa, şayet benim onları görmemi sağlayacak şekilde olursa bu insan gözünün görmeyeceği bölgede olacak. Dolayısı ile bunu görmenin en kolay yolu elektron gibi elektromanyetik alanlarla kolaylıkla odaklayabileceğim, istediğim yere gönderebileceğim bir cismi kullanmak. Onların çarpıp yansımasıyla bana aynı insan gözünün resim yapması gibi resim yapabilecek elektronik bir göz kullanmak. Elektron mikroskobu ile gördüğüm gözle gördüğüme benziyor ama aynı şey değil. Gözle gördüğümde bakıyorum gözüm bütün sayısallaştırmayı, resme dökmeyi yapıyor. Elektron mikroskobunda ise elektron gönderiyorum elektron çarptığı yerden sözgelimi atomdan geriye yansıyor. Geriye yansıyan elektronu algılayan örneğin silikon algıçlar var bu algıçlara çarpan elektronların bıraktığı izlerde elektronik ortamda kaydediliyor bilgisayarla resme döndürülüyor. Bizde o resme bakıyoruz.

 Gökhan Hocam sizin son olarak söylemek istediğiniz şey nedir? Türkiye’ye bir mesaj verin desem ne dersiniz? Söyleyecekleriniz bizim için çok kıymetli.

-Buralarda bulunmak için çalışmaya alışmak lazım. Çalış çalış, çalışmaya alış diyorum. Bana çocuk doktorumun söylediği gibi. Bizim memlekette kuramsal çalışmaya deneysel çalışmadan daha fazla önem verildi geçmişte çünkü deneysel çalışacak paramız yoktu. Devletin bunu destekleyecek gücü yoktu. Ancak şimdi durum öyle değil. Deneysel çalışmaya önem vermek lazım çünkü neresinden bakarsanız bakın fizik aslında deneysel bir bilim. Deney ve gözlem olmadan yapılan işe matematik derler, fizik değil. Kuramsal fizik, deney kendisini desteklediği sürece vardır, yoksa yapılan kuramlar güzel matematik olarak kalırlar. Biz de kendilerini alkışlarız ama orada biter. Dolayısıyla gençlerin deney ve gözlem yapmaları, ellerini kirletmeleri lazım. Bu lazerle yapılan optik bir deney olabilir veya elektrik devresinde sigortayı attırmak olabilir, yani deney yapmalı ve eller kirletilmeli…

Yazının editörlüğünü yapan Türkçe Öğretmeni arkadaşım Selda Çakmak'a çok teşekkür ederim.