TANRININ PARÇACIĞI; HİGGS BOZONU
Nedir bu Higgs bozonu? Adına ‘tanrı parçacığı’ denilecek
kadar ne olmuş olabilir?
İlk defa Cern’de yapılan deneylerde duyduk adını. “Tanrı
parçacığı” bulundu denildiğinde bilim insanları havalara uçtu. Tüm halkın
ilgisini çekti. Higgs bozonunun ne olduğunu anlamak için önce ‘atoma’ bakmamız
gerekir.
Atom: Maddenin en küçük yapıtaşıdır. Belli bir zamana kadar
bölünemez ve parçalanamaz olarak biliniyordu. J. J. Thomson’un elektonu, Ernest
Rutherford’un protonu , James Chadwick’in nötronu keşfetmesiyle atom altı
parçacıkların da var olduğu anlaşıldı. Atomlar da daha küçük bir şeylerden
meydana geliyordu. Atom; merkezinde proton ve nötron bulunan ve onun
çevresinde belli bir yörüngede hareket eden elektronlar bulunduran bir yapıydı.
İleriki zamanlarda gelişen teknoloji ve bilim sayesinde
yapılan deneylerde atomun çekirdeğinde bulunan proton ve nötronlar parçacık
hızlandırıcılarda bölündü. Onları oluşturan daha temel parçacıklar ‘kuarklar’
keşfedildi. Birçok önemli fizikçinin çalışmalarının birleştirilmesiyle “standart
model” denilen tablo elde edildi.
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.
Peter Higgs kuarkların ancak bu alanla bir araya
geleceklerini, kütlenin ve alanın böyle oluşacağını öne sürdü. İşte bu
alana ‘Higgs alanı’ denilmiştir.
Peter Higgs’in bu teorisinden 48 yıl sonra 2012 yılında
Cern’de yapılan deneylerde bu alanın varlığı doğrulandı. Cern’deki Atlas ve CMS
deneylerinde büyük hadron çarpıştırıcısıyla protonlar yüksek enerjide
çarpıştırıldı. “Higgs bozonu ile tutarlı” bir parçacığı keşfettiğini açıkladı.
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.
Buraya kadarını anladık sanırım.
(En üstteki fotoğraf, Prof. Peter Higgs’e aittir)
Kaynakça:
Selected CMS Results from Run I (Higgs…)/ Nural Akchurin
Newscienteist- Physics & Math / Celeste Biever
CERN Accelerating science /The basics of the Higgs boson
Cian O’Luanaigh

