Atomun İçinde Ne Bulmayı Planlıyoruz

Leon Lederman

(Bu yazı, Newsweek dergisinin 15 Eylül 2008 tarihli sayısında yayınlanmıştır)

 

Galileo'nun 1500'lü yılların sonunda icat ettiği teleskop, cisimleri çoğu mağazada bulabileceğiniz ucuz dürbünler kadar büyütebiliyordu ama yepyeni bir dünyanın kapılarını açtı insanlara. Bu basit cihazla Galileo, Jüpiter'in dört ayının olduğunu, güneşte lekeler bulunduğunu, dolayısıyla güneşin hareket ediyor olması gerektiğini buldu. En parlak buluşu ise Venüs gezegeninin evrelere sahip oluşunun anlaşılmasıydı; bu da dünyanın değil de güneşin merkezde olduğunu iddia eden Kopernik'in haklılığına güçlü bir kanıt oluşturuyordu. Daha güçlü teleskoplar geliştirildikçe bu yeni ve karmaşık evren daha iyi anlaşılmaya başlandı. Bu sayede atarcalar, kuasarlar ve kara delikler gibi garip nesnelerle dolu bir evrende bulunduğumuzu kavradık. Ve her biri kendi gezegenlerine sahip milyarlarca yıldızdan oluşan bir galakside, önemsiz bir nokta üzerinde yaşıyor olduğumuzu gördük.

 

Az sayıda teknik değişiklikle teleskop küçüklerin dünyasına da yöneldi. Mikroskop mikropların karmaşık dünyasını gözler önüne serdi.Mikroplar o kadar küçüktür ki bin tanesi bu cümlenin sonundaki noktaya rahatça yerleştirilebilir. Bu dünya şu anda genetik, mikrobiyoloji, virüsler ve mikroplardan da binlerce kez küçük cisimler olan atomları içeriyor. Atomların hareketlerini açıklamak için bilimadamları Kuantum Kuramını icat ettiler. Bu kuram, 20. yüzyılın ekonomisinin önemli bir kısmını oluşturan yarıiletkenlere ve diğer teknolojilere yol açtı.

 

Tüm bunlar iyi cihazları kullanmanın bir sonucu olarak çıktı. Doğa, görülemeyecek kadar küçük ya da uzak şeyleri içerdiği için bilimsel ilerleme her zaman daha iyi cihazların yapımını gerektirdi. Bugün bilim dünyası yeni bir cihazın tamamlanışına tanıklık ediyor: Large Hadron Collider-LHC (Büyük Parçacık Çarpıştırıcı). Bu cihaz ucuz bir dürbün değil. LHC'nin, cisimlerin büyütülüş oranını parçaçık fiziğinde şimdiye kadar görülmemiş düzeyde arttırması bekleniyor; bazı hesaplamalara göre şu anda elde ettiğimizin 500 katı.

 

LHC bir parçacık hızlandırıcısı: Cenevre yakınındaki Avrupa Nükleer Araştırma Organizasyonu CERN'de, yerin altındaki 4.3 kilometre çapında, halka biçimindeki dev bir  tünel. Tünelde çok güçlü süperiletkenlerden oluşturulan mıknatıslar protonları halkaya yönlendiriyor. Protonlar halka içinde, çok yüksek gerilimler sayesinde hızlanıyorlar, enerji kazanıyorlar; bu enerji tepe durumunda 7 trilyon elektron volt değerine ulaşıyor. Önümüzdeki bir kaç ay içinde teknisyenler bu mekanizmayı çalışır duruma getirdiğinde, yüksek enerjili protonlar birbirleriyle çarpışacaklar. Bu çarpışma sonucunda binlerce daha küçük ve kısa ömürlü parçacık oluşacak. Bu parçacıklar yakınlardaki dedektörlerle saptanacak.

 

LHC inşaa edilen ilk parçacık hızlandırıcısı değil ama en yüksek enerjiye onunla ulaşılacak.Bu da içinde ortaya çıkacak çarpışmaların daha şiddetli olması ve diğer çarpıştırıcılara göre 100 kat daha fazla çarpışma üretebilmesi anlamına geliyor.

 

Galileo'nun teleskopu gibi LHC de bilimadamlarına çok küçüklerin ve dolaylı olarak da çok büyüklerin dünyasına ilişkin yeni bilgiler verecek.

 

LHC sayesinde bilimadamları neyi görecekler? Makinenin gücü ve duyarlılığı 21. yüzyıla bir armağan olacak şekilde yeni bir dünyanın kapılarını aralayacak. Ne çeşit bir dünya olacak bu? Aradan geçen beş yüz yıl Galileo'nun teleskopunun sonuçlarını listelememize olanak tanıyor. Ama LHC'de bu kadar süremiz yok. Galileo'nun çağında yaşayan birisi teleskopu gördükten sonra iPhone'un yapılacağını çıkarsayabilir miydi? İnsanların şu anda sahip olduklarına ve Galileo'dan sonra icat edilen onca aracın ve cihazın ortaya çıkardığı dünyalara bakarak LHC'nin ortaya çıkaracağı süprizler olabilecek mi?

 

LHC daha iyi bir şeyler çıkarmalı ortaya. Çünkü bilim için küçük bütçelerin söz konusu olduğu günümüzde binlerce bilimadamının, mühendisin, öğrencinin dünya çapında birlikte çalışmasıyla ortaya çıkan LHC, 8 milyar dolara mal oldu. LHC'nin önümüzdeki yıllarda ne gibi etkileri olacağını anlayabilmek için ne gibi sorulara yanıt bulmak üzere yaratıldığını bilmek gerekir. Yalnızca parçacık fiziğinin labirentlerine dalarak bu makinenin ne yapacağını anlayabiliriz.

 

Şu anda karmaşıklık fizikçilerin başının belasıdır. Ne kadar yakından bakarsak fiziksel dünya bize o kadar karmaşık ve anlaşılmaz geliyor.

 

Geçen yüzyılın önemli bir kısmında fizikçiler bize evrenin basit ve güzel bir kuramını sunmayı amaçladılar ama bunun yerine ortaya çok sayıda parçacık ve birbirleriyle uyumlu bir bütünlük içinde olmayan kuvvetler çıktı. Bu durum evdeki uzaktan kumandalara benziyor: Televizyon kumandası, DVD oynatıcısı kumandası, müzik seti kumandası, klima kumandası, vs. vs. Halbuki tek bir kumandamız olsaydı ne güzel olurdu. İşte fizikte arzuladığımız şey de her şeyi açıklayan kuram, her şeyin kuramı. Hiç kimse LHC'nin sihirli bir şekilde böyle bir kurama yol açacağını düşünmüyor ama en azından ortalığı toplamamıza, çeki düzen vermemize yardımcı olacak.

 

LHC bizi başlangıca götürecek. Bize evrenin doğum anındaki yapısına ilişkin bilgi sağlayacak. Bu an çok önemli çünkü o anda herşey daha basitti. Şu an kabul gören kurama göre evren 13.7 milyar yıl önce kozmik bir patlama ile oluştu. Büyük patlama dediğimiz bu patlama uzayı ve zamanı yarattı. Bu ilk anda, şu anda görüyor olduğumuz her şey-tüm madde ve enerji- düşünülemeyecek kadar küçük bir hacme sıkıştırılmış durumdaydı. O anda, parçacık fiziğinin iç uzayıyla, teleskoplarımızla gördüğümüz kozmoloji ve astrofiziğin dış uzayı bir ve aynı şeydi. Bebek evren genişlemeye ve soğumaya başladığında, yıldızlar ve galaksiler ortaya çıkarken, küçüklerin ve büyüklerin alanları ayrıştı. Her şey gittikçe karmaşıklaştı.

 

Evrenin ilkelerini anlamaya çalışırken büyük patlama anına gidip bazı deneyler yapmalıyız. Ne yazık ki bunu yapmak ancak Newton'la ya da Büyük İskender'le konuşmaya çalışmak kadar kolay. Ama bu ana dönmeye en yakın şey LHC. LHC, evrenin ilk anlarındaki bazı koşulları oluşturabilmemizi sağlayacak. Tabii ki koşulların tümünü değil ama ilk anlarda var olan ilk parçacıkların çarpışmalarını ve atomları oluşturmak üzere bir araya gelmelerini anlamaya başlamamızı sağlayacak kadarını. Teorik fizikçiler çarpıştırıcılardan gelen bilgileri değerlendirerek maddenin en küçük parçalarının gökyüzündeki egzotik cisimleri-kara delikler, atarcalar, yıldız patlamaları vb- nasıl oluşturulduğuna ilişkin açıklamalar geliştiriyorlar. LHC, büyük patlamadan hemen sonraki koşulları yeniden yaratarak evrenin daha tutarlı bir açıklamasını yapmamızda yardımcı olacak.      

 

Eğer daha tutarlı bir açıklamamız olsaydı fiziğin şu anki durumunu açıklamak kolay olurdu ama ne yazık ki böyle bir durumda değiliz. Bunun yerine LHC'nin yanıtlayacağı soruları tartışmakta yarar var. Her soru bulmacanın bir parçası gibi. Soruları gördükçe bulmaca da şekillenecek.

 

Niçin bu kadar çok parçacık var?

Şu ana kadar, her ikisi de LHC'den çok küçük olan Şikago'daki Fermilab'in Tevatron ve CERN'ün e+e- çarpıştırıcılarından gelen bilgiler atomun evrendeki en küçük parça olmadığı konusunda fizikçilere yeterince kanıt sundu. En küçük olma onuru çok daha küçük olan kuarklara ve leptonlara ait. Şu anda, maddenin altı kuark ve altı lepton türünden oluştuğuna inanılıyor. Bu da yalnızca başlangıcı; daha nötrinolar ve muonlar ve W parçacıkları ve Z parçacıkları var.

 

Niye işler bu kadar karışık? Teorik fizikçilerin bitmeyen iyimserliği onları bütün bu cesaret kırıcı karmaşıklığın altında güzel bir basitliğin yattığına inanmaya yöneltiyor. Teorik fizikçilerin umutları simetri kavramıyla besleniyor. Örneğin bir kaleydeskop içinde inanılmayacak kadar karmaşık bir desen oluşur ama bu karmaşıklık basit bir kalıp ve aynaların yardımıyla açıklanabilir. Benzer şekilde fizikçiler de LHC'nin, karmaşıklığın altında yatan basitliği görmemizde yardımcı olacağını umuyorlar.

 

Evreni bir arada tutan şey nedir?

Ayaklarımı yerde tutan şey yerçekimidir ama yerçekimi evrendeki dört kuvvetin bir tanesidir. Diğer bir kuvvet elektromanyetizmadır. Okullardaki deneylerde bir çivinin çevresine tel sarıp telin uçlarını bir pile bağlayarak basit bir elektromıknatıs elde ederdik anımsarsanız. Elektromanyetizmanın çok önemli bir rolü atomlar oluşturmak üzere kuark ve leptonları bir arada tutmak, moleküller oluşturmak üzere de atomları bir araya getirmektir. Atomun görevi diğer iki kuvvetin varlığı ile de basitleşmektedir; "güçlü" ve "zayıf" kuvvetler. Bu son iki kuvvet atomların çekirdeğinde iş görür. Fizikçileri deli eden şey bu dört kuvveti bir arada açıklayan bir kurama sahip olmamalarıdır. Şu anda ancak yerçekimi dışındaki kuvvetleri, birbirleriyle bağlantılı olarak açıklayan kuramlar oluşturabiliyoruz. Elektromanyetik kuvveti açıklayan ve başarılı öngörülerde bulunmamızı sağlayan bir kuramımız da var. Benzer şekilde zayıf ve güçlü kuvvetleri doyurucu şekilde açıklayan kuramlarımız da var. Gerek duyduğumuz şeyse yerçekimi de dahil olmak üzere dört kuvveti birden açıklayan bir kuram- uzunca bir süreden beri aranan "her şeyin kuramı". Normal bir insana göre yerçekimi yaşamın çok açık bir gerçeği ama fizikçiler açısından her şeyi karmaşıklaştıran bir yapıya sahip. Diğer üç kuvvetin kökeninin bir olduğu gayet açıkken yerçekimi kuvveti her şeyi bozuyor.

 

Yerçekiminin neden olduğu karmaşayı anlamak için labirentte biraz derinlere gitmek gerek. Kuantum kuramına göre iki nesne arasındaki kuvvet (çekme ya da itme şeklinde olsun) kuvvet taşıyan parçacıkların alışverişi ile mümkündür. Buz üzerinde kayan ve birbirlerine top atıp tutan iki kişiyi düşünün: Ali topu attığında Veli'den uzaklaşır. Veli topu tuttuğunda Ali'den uzaklaşır. Bu itme kuvvetine örnektir. Çekme de benzer bir şekilde açıklanabilir. Ali ve Veli adındaki arkadaşların buz üzerinde, birbirlerine sırt sırta bakacak şekilde önlerindeki duvara topları fırlattıklarını düşünelim. Topu fırlatmanın şiddetiyle geriye doğru giderler yani birbirlerine yaklaşırlar-çekilirler.

 

Yukarıdaki örneklerde top kuvvet taşıyıcı parçacık olmaktadır. Kuvvet taşıyıcı parçacıklara bozon adı verilir. Her kuvvetin kendi bozonu bulunur. Küçük çarpıştırıcılarla deneyler yapan fizikçiler kuarklar arasındaki güçlü kuvveti taşıyan bozonların, zayıf kuvveti taşıyan bozonların ve elektromanyetizma kuvvetini taşıyan parçacıkların varlığını ortaya çıkardılar. Ama yerçekimini taşıyan parçacık (graviton adı verilir) bütünüyle farklıdır. Şu ana kadarki çarpıştırıcılar bu konuda hiç bir işe yaramadılar çünkü yerçekimi kuvveti inanılmayacak kadar zayıftır. Şu testi yapın: Bir kağıt ataşını elinizden bırakın. Ataş yere düşer çünkü dünyamız onu çekmektedir. Şimdi o ataşı buzdolabı mıknatısına yapıştırın. Ataş yapışık olarak kalır, düşmez. Küçücük mıknatıs koca gezegeni yenmiştir. Yerçekimi kuvveti elektromanyetik kuvvete göre birin arkasında 40 sıfır kat zayıftır.

 

LHC bir graviton üretecek kadar güçlü müdür? Hayır. Bu, daha da büyük bir çarpıştırıcı gerektirir. Yine de, LHC'nin Einstein'ın yerçekimini anlamımızı arttıracağını umuyoruz. Bu artış biraz dolaylı yoldan olacak. Çok sayıda diğer görüngüye bakmalı ve bunlardan yerçekimine ilişkin çıkarsamalar yapmalıyız.

 

Tanrı parçacığı nedir?

Kozmik kaleydeskopa bakmanın yollarından biri de Higgs adı verilen özel bir bozon türünü gözlemlemektir. Anımsayın, bozon bir kuvvet ile ilişkili bir parçacıktır. Higgs bozonu diğer parçacıkların kütlelerinin nedenidir. Higgs'i bir çamur tarlası olarak düşünün. Çamur tarlasında yürürken yavaşlarsınız; sanki ağırlığınız artar gibidir. Benzer şekilde, Higgs bozonunun varlığı da parçacıkları ağırlaştırır. Burada çok ayrıntılarına girmeyeceğiz ama Higgs bozonu tam da LHC'nin ilgi alanında bulunuyor. Şimdiye kadar keşfedilememiş bu bozonu saptayacağımız kuvvetle muhtemel. Bu parçacığın bulunması birçok gizi de çözecek. Bu yüzden bazıları bu parçacığa Tanrı parçacığı diyor.

 

Bir fizikçiye LHC'nin niçin yapıldığını sorun yanıt olarak hep Higgs'i alacaksınız. Higgs'e ilişkin tartışmalar on yıllardan beri sürüyor. Hem uzmanların hem de Amerika, Avrupa ve Japonya liderlerinin ilgisini çekebilmesi çok etkileyici. Pahalı parçacık hızlandırıcılarını inşa etmenin nedenlerinin başını çekiyor bu parçacık.

 

Bunun da nedeni şudur: Higgs şu andaki parçacık ve kuvvetlerden oluşan karmaşanın nedeni olabilir. Buna Higgs alanı diyelim (çamur tarlası). Bu alan bütün uzayı kaplıyor. Bir Higgs alanı olmasaydı kuarklar ve leptonlar ve diğer parçacıklar sıfır kütleye sahip olacaklardı. Dört kuvvet bire inecek, kuarklar ve leptonlar tutarlı bir bütün oluşturacak, fizikçilere de yapılacak iş kalmadığı için hepsi başka işlere bakınmaya başlayacaklardı. Higgs alanı yüzünden elektronlar bir miktar kütle kazanıyor, muonlar daha fazla kütle ediniyor, güzel kuarklar gerçekten ağır oluyor ve üst kuarklar obez oluyor. W ve Z parçacıkları büyük kütlelere kavuşurken ışığı oluşturan fotonlar Higgs alanından etkilenmiyor. Sonuçta bu işlere ilişkin matematik karmaşıklaşıyor, dört kuvvet yeniden ortaya çıkıyor, fizikçilerin de iş aramasına gerek kalmıyor.

 

Higgs bizim kaleydeskop örneğimizdeki ayna sistemini açığa çıkarmada anahtar rol oynuyor. Higgs aynı zamanda bazı matematiksel patolojileri tedavi ediyor. Şu ana kadarki parçacık hızlandırıcılarında çok uğraşıldı ama Higgs parçacığı henüz bulunamadı. Şimdiyse LHC'nin daha ilk aşamalarında bile Higgs'in varlığına yönelik tartışılmaz kanıtlar elde edileceği hemen hemen kesin gibi.

 

Bir çarpıştırıcı tüm bu gizleri nasıl olacak da çözecek?

LHC, parçacıkları çarpıştırmak ve çarpışma sonrası kalıntıları incelemek için yaratıldı. Kuantum kuramından biliyoruz ki parçacıklar kuvvet alanları ile ilişkilidir. Dolayısıyla bir parçacığı bulursanız (örneğin Higgs parçacığını) onunla ilişkili kuvvet alanını da (Higgs alanı) bulmuş olursunuz. Eğer çarpıştırıcının enerji düzeyi yeterince yüksekse (ki LHC şu ana kadarki en yüksek enerji düzeyine sahip) yaratılan çarpışmalar daha fazla parçacığın oluşmasını sağlayacak. Bu da bir saniye içinde gerçekleşen milyonlarca çarpışmada LHC'nin bir Higgs bozonu üretebileceği anlamına gelecek. Bu bozon güçlü bilgisayarlara bağlı dedektörler tarafından kapılacak ve her şey yolundaysa denetim odasından gök gürültüsü gibi alkış sesleri gelecek. Eğer bu da 10 ya da 20 kez tekrarlanırsa dünya çapında bir olay olacak. Şu ana kadar bulunan parçacıklar daha önceki çarpıştırıcılarda bu şekilde bulundu. LHC'yi farklı kılan işte bu Higgs bozonunu ortaya çıkartabilecek yüksek enerji düzeyi.

 

Tek bir kurama doğru gidiş Higgs ile son bulmayacak. Herşeyi birleştiren "her şeyin kuramı"na ilişkin bir ipucu süpersimetri adı verilen şey olabilir. Bu, matematiksel bir kuram ve bilinen tüm parçacıkların (kuark ve leptonlar) bir ikizinin olması gerektiğini söylüyor. Bu ikizlerin hiçbiri henüz keşfedilemedi (ama bu durum, bizim onları sıkuark ve slepton gibi şiirsel adlarla adlandırmamıza engel değil). LHC bu durumu da değiştirebilir.

 

Zaman içinde 13.7 milyar yıl öncesine gidelim; bütün uzayın ve zamanın neredeyse sıfır hacme toplandığı ana. O andan beri evren genişliyor; galaksiler birbirinden uzaklaşıyor. Ama yerçekimi hep çeken bir niteliğe sahip olduğu için galaksileri birbirine çekmesi ve genişlemeyi yavaşlatması gerekirdi. 1998 yılında iki grup bilimadamı evrenin genişlemesindeki yavaşlamayı ölçmeye çalıştılar ama buldukları şey şoke ediciydi: Genişleme yavaşlamıyordu, tam tersine hızlanıyordu! Dolayısıyla bir şeyin gizemli bir şekilde maddeleri dışarı doğru ittirmesi gerekiyordu. Biz buna kara enerji diyoruz. Kara enerji evrenimize ilişkin belki de en şaşırtıcı ama en önemli keşiflerden birisi. Galaksileri birbirinden uzaklaştıran enerjinin miktarını hesapladığımızda rakam olağanüstü çıkıyor: Evrendeki bütün enerjinin yaklaşık olarak yüzde yetmiş beşi.

 

LHC kara enerjinin bulunmasına nasıl yardım edecek?

Kara enerjinin fizikçileri şaşırtma dışında da özellikleri var. Kara enerji evrendeki enerjinin miktarını arttırıyor ve maddenin yarattığı eğikliği azaltıyor. (Einstein bize maddenin uzay-zaman düzlemini eğdiğini söylemişti. Ama enerji ve madde birbirini dengeleyecek miktarda ise eğiklik olmaz, evren dümdüz olur.) Ama bazı başka enerji türlerinde olduğu gibi kara enerjiyle de ilgili bir parçacık olması olası ("kara enerji parçacığı"). LHC parçacık aramak üzere yapıldığı için kara enerji parçacığını da bulabilir (tabii böyle bir şey varsa).

 

Galaksilerin ve galaksilerin içindeki yıldızların hareketine ilişkin çözülmemiş bir gizem daha var. Astronomlar galaksilerin ve yıldızların yerçekimi yasalarına göre davranışlarını hesapladıklarında hep yanlış yanıtlara ulaşıyorlar. Gözlemler yıldızların ve galaksilerin hareketlerine ilişkin olarak sanki daha fazla maddenin olması gerekiyormuş gibi sonuçlar veriyor (bilim adamları deney ve gözlemlerle her yıldızın kütlesini tahmin edip galaksi içindeki yıldızları sayıyorlar ve bir toplam elde ediyorlar; bu toplam, var olan hareketleri açıklamada yetersiz kalıyor). Bir galaksi içindeki yıldızların kararlılığını açıklayabilmek için gözlenenden on kat daha fazla madde olduğu varsayılmalı. Bu durum neden kaynaklanabilir? Açıklama şöyle yapılıyor: Galaksiler, yerçekimi uygulayan ama parlayıp kendini belli etmeyen madde bulutları ile sarmalanmış durumda. Bu maddeye kara madde diyoruz.

 

Bu kara madde neden oluşuyor?

Tüm seçenekler değerlendiriliyor. Acaba bu, ışık saçmayan küçük ölü yıldızlar olabilir mi? Kara delikler? Devasa gezegenler? Ama halen kara maddenin kaynağını bilemiyoruz. Kaynağını bilemesek de, kara madde olmasaydı galaksilerin oluşmayacağını ve bizim de var olmayacağımızı biliyoruz. Süpersimetri kuramı çok sayıda yeni parçacığın varlığını öngörüyor; kuarkların, leptonların ve bozonların ve kara maddenin kaynağı olabilecek adaylar. Tüm bunlar LHC'de gerçekleşen çarpışmaların analizinde ortaya çıkacak.

 

Tüm bu antimadde nereye gitti?

1930'larda kuramsal fizikçiler her yüklü parçacığın bir antimadde ikizinin bulunduğunu öngördüler; bir elektronun pozitronu vardır, bir protonunsa antiprotonu. Ama çevremizdeki galaksilerde görebildiğimiz tek şey madde. Antimaddenin olmaması çok ufak bir asimetriye dayandırılıyor: Evren yaratılırken madde miktarı antimadde miktarından az biraz fazlaydı. Madde ile antimadde çarpıştıklarında birbirlerini yok ederler, geriye yalnız ışık parçacıkları olan fotonlar kalır. Dolayısıyla, başlangıçtaki tüm antimadde, madde tarafından yok edildi, geriye kalansa şu anda gördüğümüz madde ve ışık oldu. Bu asimetrinin yapısı çok iyi anlaşılmamış durumdadır ama LHC bu konuda da bize yardımcı olabilir.

 

Üç uzay, bir de zaman boyutu dışında başka boyutlar da var mı?

LHC'nin en heyecan verici kullanımlarından biri de bildiğimiz üç boyut olan genişlik, derinlik ve uzunluk dışındaki boyutları bulmaktır. Bu eksta boyutlar sicim kuramı adı verilen bir kuramın içinde yer alır. Sicim kuramı bilimsel olarak en heyecan verici spekülasyonlarından birisidir ve yerçekimini diğer kuvvetlerle birlikte açıklamayı amaçlar. Sicim kuramı, evrenin ince ve sürekli titreşen sicimlerden oluştuğunu söyler. Bu titreşimler yazı içinde tartıştığımız parçacıklardır. (Bu açıklamadan bir şey anlamadınızsa sorun değil; anlayanların sayısı zaten çok az.) Ekstra boyutların olması gerektiği sicim kuramının en şaşırtıcı öngörülerinden birisidir. Boyutların çoğu kendi üstlerine sıkı bir şekilde katlanmış olduğu için gözlenemez durumdadır. Kuramın bazı sürümlerinde, yerçekimsel enerji bu gizli boyutlara sızıntı yaptığı için gücü zayıflamaktadır. LHC'yi kullanarak bu tür gizli boyutları keşfedebiliriz; keşif için enerjinin kayboluyor göründüğü tepkimeler incelenecek (enerji, göremediğimiz boyutlar boyunca akar). Böyle bir keşif sicim kuramcılarını çokca cesaretlendirecektir.

 

Bu kısa özet LHC'nin çözmesi düşünülen bilmecelerin hepsini içermiyor. Makine çalışmaya başlıyor ama LHC "teleskopunun" gösterdikleri önümüzdeki birkaç yıl içinde anlaşılamayacak; bulguların değerlendirilmesi 2020 yılını bulabilecek. Kuşkusuz nasıl soracağımızı bildiğimiz sorular için yanıtlarımız bulunuyor ve tarih bize kılavuzluk ederse sormayı tahayyül bile edemediğimiz sorulara da yanıt bulabileceğiz.Galileo'nun teleskopunda olduğu gibi.

 

 

Dine daha az yer kalacak

Steven Weinberg, 1979 Nobel Ödülü Sahibi, Teksas Üniversitesi Öğretim Üyesi

 

Bilim daha çok şeyi açıkladıkça dinsel açıklamalara o kadar az gerek kalacak. İnsanlığın başlangıcında her şey gizemliydi. Ateş, yağmur, doğum, ölüm. Tüm bunlar hep doğaüstü yüce varlıklara bağlanıyordu. Zaman geçtikçe giderek daha fazla şeyi doğa içi terimlerle açıklamayı başardık. Bu durum dinle çelişmiyor ama dinin çıkış nedenlerinden birisini yok ediyor.

 

Tüm kuvvetleri ve parçacıkları açıklayabilen bir son kuram oluşturabilirsek ve bu kuram aynı zamanda büyük patlamanın kaynağı konusuna ışık tutabilirse, bu şekilde, kozmoloji için daha tutarlı bir resim sağlarsa, dinin açıklaması gereken daha az şey kalacak. Ama din de bilimle birlikte evrim geçirmiş durumda. Din insanlar tarafından yaratıldı ve insanlar daha fazla şey öğrendikçe din anlayışları da değişti. Günümüzde, özellikle Batının yerleşik din kurumlarında doğanın dinsel yollardan açıklanma çabasına son verildi ve bu alan bilime bırakıldı.

 

Evrene ilişkin daha çok şey öğrendikçe akıllı bir tasarımcının işaretlerini daha az bulur oluyoruz. Isaac Newton, güneşin ışımasının Tanrı'nın işleri çerçevesinde açıklanabileceğini düşünüyordu. Şimdiyse biliyoruz ki güneş, içindeki hidrojenin helyuma dönüşmesi ile elde edilen sıcaklık sayesinde parlıyor. Doğada, evrenin var oluşunda ya da maddeyi yöneten yasalarda yüce bir varlığın kanıtlarını bulmaya çalışanlar büyük olasılıkla düş kırıklığına uğrayacaklar.

 

Bütünüyle tatmin edici bir duruma, tek çeşit bir doğanın mantıksal olarak mümkün olduğunun ve doğa yasalarını aynen aritmetik yasalarını türettiğimiz gibi türetebileceğimizin gösterilmesi ile erişeceğiz. Ben böyle bir durumun mümkün olduğunu düşünmüyorum çünkü şu anda mantıksal olarak tutarlı doğa yasalarını düşünebiliyoruz ama bunlar gördüğümüz dünyayı tam doğru olarak açıklamıyorlar. Her zaman bir miktar düş kırıklığı içinde olacağız. Ama Tanrı'ya inananlar da benzer bir soruna sahip. Onlar da hiçbir zaman inandıkları Tanrı'nın niye öyle değil de böyle olduğu anlayamayacaklar. Tüm insanlar, Tanrı'ya inansınlar, inanmasınlar, içinde yaşadığımız dünyayı bütünüyle anlayamadıkları trajik bir durumda bulunmaktadırlar.

 

Ben Tanrı'ya inanmıyorum ama Tanrı'ya inanmama dini gibi bir din de oluşturmak istemiyorum. Düşüncemi değiştirecek bir şeyin keşfedilmesi mantıksal olarak mümkündür, bunu görmek hayli de ilginç olurdu. Ama böyle bir şeyin gerçekleşmesini hiç beklemiyorum. Doğada, doğa içinde kalarak açıklanamayacak, yüce bir doğaüstü varlığın bulunmasını gerektirecek bir şeyin keşfi her zaman mümkündür ama böyle bir durum şu ana kadar hiç gerçekleşmedi. Zayıf kuvvet ve elektromanyetik kuvvet arasındaki etkileşimlerde bulunan simetriyi bozmanın doğaüstü bir güç gerektireceğini söyleyen bir dindar insana da rastlamadım. Dolayısıyla Higgs bozonunun keşfedilmesi ya da elektrozayıf simetrinin bozulması kuramının doğrulanması dindar insanları üzmeyecektir.