Tartışmalı Adıyla Tanrı Parçacığı – Higgs Bozonu

Higgs Bozonu

Higgs bozonu terimi ile gündelik hayatta çoğu kez karşılaşmış olsak da çoğumuz Higgs’ in ne olduğunu ve ne işe yaradığını bilmiyoruz. Yazımız da konu ile ilgili bilgileri sizlere sunmaya çalışacağız.

Öncelikle “bozon” nedir? Bozon olarak adlandırdığımız şey aslında atomik boyutta bir parçacığın ta kendisidir. Kuantumlu alan kuramlarında kısaca tam sayılı spinli parçacıklara verilen ad olarak tanımlanabilir. Ayrıca bozonlar temas gerektirmeyen kuvvetlere eşlik eden parçacıklar olarak da adlandırılabilir. Örneğin; evrendeki en güçlü kuvvet olan “Güçlü(yeğin) Kuvvetin” yardımcı parçacığı “gluondur” veya elektromanyetik kuvvetin yardımcı (bir arada tutan) parçacığı sürekli duyduğumuz “fotondur”.

Photo by Wikilmages on Pixabay

Higgs Bozonunun aslında evrenin oluşumundan, yani Big Bang den beri olduğu geçtiğimiz yıllarda kabul edildi.

Aşağıdaki şekilde Higgs Bozonunun var olduğuna dair bir deneyden alınan veriler bulunmaktadır. Bu verilere göre, eğer Higgs Alanı olmasaydı bu grafik parabolik olarak bir düşüşe geçecekti. Fakat Higgs Alanı bu çarpışmada ortaya çıktığı için 1000-800 GeV aralığında grafiğin bir pik yaptığını görüyoruz. Bu pik bize Higgs Alanının varlığını tekrar tekrar ispat etmektedir.

Big Bang esnasında milyonlarca parçacık saniyenin milyonda biri kadar sürede etrafa saçıldı. İddialara göre saçılan bu parçacıklar kütlesiz ve enerjisiz parçalardı. Fakat bu parçacıklardan biri çok özeldi; “Higgs Bozonu” tartışmalı diğer adı ile “Tanrı Parçacığı”. Bu parçacığın en büyük özelliği kütlesi olmayan bir parçacığa kütle kazandırıyor olabilmesiydi. Yani bir deyişle yoktan var ve vardan yok edebiliyor olması. Peki bunun bize faydası ne olacak?

Newton’ un ikinci yasasında hepimizin bildiği bir formül yer almaktadır. Bu formül; F=m.a dediğimiz formüldür. Bu formüle göre kütleye sahip bir cismi ivmelendirirsek bu cisme kuvvet uygulamış oluruz. Buna göre bir kütleyi ivmelendirirsek bir hız kazandırmış oluruz ve en sonunda ise cisim hızlandığı için kinetik bir enerjiye sahip olmuş olur. Yani buradan şunu anlıyoruz ki Higgs alanını kullanmaya başladığımız an bu bizim için “sınırsız enerji kaynağı” anlamına geliyor.

Sınırsız enerji demek dünyadaki yenilenemeyen tüm enerji kaynaklarının ortadan kalkması ve haliyle ekosistemin de daha temiz bir hal alması anlamına geliyor.

Fakat olumlu yanları kadar olumsuz yanları da olacak bu enerjinin. Örneğin; Albert Einstein atomu parçaladığı zaman insanların bunu atom bombası olarak kullanacağını düşünmediğini söylemişti ki, aslına bakılırsa iki örnek de birbirine çok benziyor. Yani biz bu işin olumlu sonuçlarını düşünürken olumsuz sonuçlar doğurabileceğini de unutmamak gerekiyor.

Higgs Nerde Araştırılıyor ve Nerede Bulundu?

Higgs alanı ve Higgs bozonu ilk olarak  İsviçre’ nin Cenevre kentinde bulunan CERN araştırma laboratuvarında keşfedilmiştir. CERN’ in ilk kuruluş amacı Higgs alanını keşfetmekti; fakat işin içine girildikçe bu parçacığı kullanmak için çalışmalar yürütülmesi gerektiği fark edildi. Elimizde elektron, proton, nötron kadar somut deliller olmasa da bu alanın varlığını laboratuvar ortamlarındaki deneylerdeki kırılmalardan anlayabiliyoruz.

Higgs Bozonunu Bulmak İçin CERN’ den Başka Çalışan Yerler Var Mı ?

CERN dışında da konu ile ilgili çalışmalar yapan tesisler bulunmaktadır. Bunlara örnek olarak verilebilecek tesislerden bazıları DESY, BESSY, HZDR, TARLA,vb.

Bu tesislerin çoğu Avrupa’ da bulunuyor. Fakat burada dikkatinizi çekmem gereken bir proje var “TARLA”. Bu proje adından da anlaşılabileceği üzere Türkiye’ de bulunuyor. Farkı ise şu; yukarıda yazılan tesislerin çoğu CERN kadar geniş kapsamlı olmasa da CERN’ de yapılan çoğu araştırmayı yapabilecek kapasitede. En belirgin farkları ise (TARLA üzerinden örnek) fiziksel fark, yani büyüklükleri. TARLA projesinin laboratuvar çapı 500 metre iken CERN’ deki laboratuvar 27 kilometre çapındadır. Haliyle bu kadar büyük bir fiziksel yapının, araştırma kapsamını ve mali dengeleri bir çok yönden değiştirdiğini söylemek mümkün.

Tarla projesine ulaşmak için ;

http://hte.ankara.edu.tr/?page_id=7309

Kaynaklar

Grojean, C., Vacavant, L. (2016), Maddenin En Son Yapıtaşı Higgs Bozonu, (Çev. İsmail Yerguz), İstanbul: Say Yayınları.

Denegri, D. ve diğerleri (2018), Higgs Ve CERN, (Çev. Dr. Ercüment Akat), İstanbul: Alfa Yayınları.

Gagon, P.,(2019), Herkes İçin Parçacık Fiziği, (Çev. R. Ömür Akyüz), İstanbul: Pan Bilim.

Cankoçak, K., (2019),  CERN Ve Büyük Patlama, İstanbul: Asikitap.