Türkiye’de boya sektörünün lideri Filli Boya, İsviçre’nin Cenevre kentinde bulunan “CERN Laboratuvarlarına” özel bir basın gezisi düzenledi. Renklerin bilimsel oluşumunun konu alındığı bu gezi kapsamında, Türk gazetecilere İstanbul Teknik Üniversitesi’nin CERN’de araştırma yapması için görevlendirdiği bilim adamı Doç. Dr. Kerem Cankoçak ve öğrencisi Sercan Şen refakat etti. 
Gezi kapsamında ilk olarak Cenevre’deki CERN Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuvarı’nda deney aşamasında olan çarpıştırıcı gezildi. Yerin 100 metre altında olan ve yapılan deneylerle tüm dünyanın ilgisini çeken bu çalışma, gazetecilerin ilgi odağı oldu. Deney ve yapılan çalışma hakkında ayrıntılı bilgi verildi. CERN’de yapılan araştırmaların dünya insanlığı için önemine değinen Cankoçak, bilim merkezinin tarihçesini anlattı.
Gezi kapsamında Volkan Yüksel’in sorularını yanıtlayan Kerem Cankoçak, Cern ve yapılan deneyler hakkında bilgi verdi;
CERN’in kuruluşu ve neler yaptığını bize anlatır mısınız?
CERN'in açılımı “Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire” yani “Avrupa Nükleer Araştırma Konseyi” (İngilizcesi: European Organization for Nuclear Research). 1952'de geçici bir statüde kurulup, 1954' de resmiyet kazanmıştır. O yıllardaki fizik bilgisi atomun ancak çekirdeğini kapsadığından CERN'in isminde nükleer geçmektedir. Aslında CERN dünyanın en büyük Parçacık Fiziği laboratuvarıdır. Bugün artık maddenin temel yapı taşları ve onlar üzerine etki eden kuvvetler hakkındaki bilgimiz atom çekirdeğinin çok daha derinine inmektedir.
CERN’e üyelik hakkında bilgi verir misiniz?
Üye ülkeler CERN'e dogrudan katkıda bulunurken, Konsey'de temsil edilmekte ve alınan bütün kararlarda söz sahibi olmaktadırlar. Gözlemci ülkeler Konseye katılırlar ama oy hakları bulunmaz. CERN’deki deneylere ayrıca üye olunur. CERN’e üyelikle deneylere üyelik farklı şeylerdir. Örneğin Türkiye CERN’deki birçok farklı deneye üyedir ve aktif olarak Türk fizikçiler bu deneylerde çalışmaktadırlar. Dünyanın her köşesinden 580 enstitü ve üniversite (85 ülke) CERN'deki olanaklardan yararlanmaktadır. CERN'in bütçesinin büyük bölümü LHC gibi yeni araştırma olanaklarının yapımına gitmektedir. Deneylere ise kısmi olarak katkıda bulunmaktadır. Türkiye ise gözlemci ülke statüsündedir. Tam üyeliği yoktur. Asosiye üye olma aşamasındadır ve buna göre yıllık 3,5 milyon İsviçre Frangı kadar ihale ve çalışmalara katılma hakkı kazanacaktır.
CERN’de geçmişte bir çok başarı sağlanmıştır bunları hatırlamak gerekirse hangileridir?
CERN’de yürütülen araştırmalarının esas amacının maddenin yapısını ve maddeyi bir arada tutan kuvvetleri anlamaktır. CERN, temel bilim araştırmalarının yanında, yarının teknolojilerini geliştirmekte de çok önemli bir rol oynar. World Wild Web yani “www” keşfinden, tıpta kullanılan tomografi ve terapi cihazlarının geliştirilmesine kadar bir çok teknolojik alanda CERN, öncü bir rol üstlenmiştir.
CERN Deneyleri neden bir süredir dünya kamuoyunun gündeminde?
CERN deneyleri uzun zamandır kamuoyu gündeminde. Bunun en önemli nedenlerinden birisi de herhalde medyada kullanılan ismi: Büyük patlama deneyleri. İşin içinde patlama gibi kavramlar olunca, ister istemez kamuoyunun dikkatini çekiyor. Her ne kadar bu patlama 13.7 milyar yıl önce gerçekleşmiş olsa da (aslında o da bir patlama değildi ama konumuz açısından önemi yok), medyada “patlama deneyleri” olarak ün yapan LHC bir çok yanlış anlaşılmaların hedefi oldu. Bunun yanı sıra bir de “kara delik” olgusu da insanların ilgisini çekti. İşte bu
Peki bu büyük Hadron Çarpıştıcısı nedir?
Yüzyılın deneyi: LHC (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı) Fransa-İsviçre sınırında, yerin 100 metre altından geçen 27 kilometre uzunluğundaki tünele inşa edilen LHC (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı) Aralık 2009 tarihinde proton çarpışmalarına başladı. Hızlandırıcının üzerindeki her biri birkaç katlı apartman büyüklüğündeki 4 detektör de, yıllar süren hazırlıklardan sonra veri toplamaya başladılar. CERN (Avrupa Nükleer Araştırma Konseyi) laboratuvarında yer alan bu deneyler CMS, ATLAS, LHCB ve ALICE olarak isimlendirilmişlerdir.
Bu patlamayla ne ortaya çıkacak?
Protonların 14 TeV (Tera elektron volt ya da trilyon elektron volt) merkezi enerjisinde çarpışacakları bu deneyler, araştırmacılara evrenin ilk zamanlarını anlama imkanı vereceklerdir. LHC hızlandırıcısında her biri 7 TeV enerjiye sahip olan ve 27 kilometrelik dairesel tünel içinde ışık hızına çok yakın hızlarda yol alan protonlar kafa kafaya çarpışarak 14 TeV' luk merkezi enerji meydana getirecek ve böylelikle atom altı dünyasının şimdiye kadar göremediğimiz bölgelerini inceleme olanağı sağlayacaklardır. Bu bölgedeki enerji yoğunluğu, evrenin başlangıcındaki Big Bang (Büyük Patlama) koşullarına yakın olduğundan dolayı, basında LHC deneyleri “Big Bang” deneyleri adıyla da adlandırılmaktadır.
Ortaya çıkan enerji çok büyük mü?
Ancak mutlak anlamda üretilen enerji bir kibrit ateşi kadar bile değildir. Bu deneylerin temel amacını, Parçacık Fiziğinde varılan son nokta olan Standart Model adını verdiğimiz teorinin yanıtlayamadığı sorulara yanıt bulmak diye özetleyebiliriz. Standart Model bize maddenin yapı taşlarının nasıl davrandığını ve birbirleriyle nasıl etkileştiklerini açıklamakta ama bunların nedenleri hakkında bilgi vermemektedir. LHC deneyleri ile, bunların nedenlerini öğrenmeyi hedeflemekteyiz. Her ne kadar bir çok deneyle desteklenen Standart Model içinde yaşadığımız evrende neler olduğunu bize çok güzel bir şekilde açıklasa da, ortada yanıtlanmamış bazı sorular bulunmaktadır.
Çalışmada daha neler yer alacak?
Standart Model için gerekli olan bir parçacık (ki buna Higgs parçacığı diyoruz) henüz keşfedilmemiştir. Standart Modele göre, maddenin yapı taşları olan temel parçacıklar altı lepton, altı kuark ve bunlar arasındaki temel etkileşmeleri gerçekleştiren
aracı parçacıklardır. Bu modele göre, parçacıkların kütlelerinin nerden geldiklerini açıklayabilmek için Higgs alanı adı verdiğimiz ve henüz keşfedilmemiş bir temeletkileşim alanına ihtiyaç duyulmaktadır. Dolayısıyla Higgs parçacığının var olup olmadığı sorusunun yanıtlanması Standart Model açısından son derece önemlidir. CMS
deneyi ve diğer LHC deneyleri, öncelikle Higgs parçacığını aramak ve böyle bir parçacık varsa bunun kütlesini ve diğer özelliklerini ölçmeyi amaçlamaktadır. Öte yandan, LHC deneylerinin diğer amaçlarından birisi de SM'in ötesinde bir model olan Süpersimetri modelini sınamaktır.
Filli Boya’nın CERN’e yaptığı basın gezisinin ana temel noktası “renklerin nasıl oluştuğuna” dair nasıl bir oluşum var?
Renk, ışığın göz sinirlerimizde yarattığı sinyallerin beyin tarafından işlenmesi ile zihnimizde ortaya çıkan bir iç yaşantılamadır. Demek ki renk olayının temelde iki boyutu var: Fizik yasalarına bağlı olarak ışığın karakteri ve nörolojik boyutu. Renk konusunda ilk bilimsel çalışmaları Isaac Newton 1704’lerde gerçekleştirdi. Beyaz ışığı prizmaya tutarak renklerin ayrıştığını gözlemleyen Newton, renk olgusunun ışığın farklı biçimleri olduğunu ilk defa ortaya koymuş oldu.
Newton bu çalışmayı ispatlayamamıştı sanırım.
Newton, bunu parçacık teorisiyle açıklamaya çalışır, her parçacığın maddeyi geçerken ki hızının farklı olduğunu belirtir. Fakat o dönemin koşullarında ışığın parçacıklardan oluştuğunu ispatlayamadığı için teorisi çöker. Hemen ardından gelen bilim adamları ışığın dalga modelini kururlar ve prizmada renklerin farklı dalga boyları olduğu için renklerin oluştuğunu ortaya atarlar.
Tüm bu çalışmalar ne zaman oluyor?
20. yy’da. 20 yy’a kadar ışığın gözlemlenen çoğu davranışı dalga modeliyle açıklanabilir. Ama 20. yüzyılın başında Kuantum fiziğnin ortaya çıkmasıyla, ışığın doğası hakkında yeni şeyler öğrenildi. 1900 yılında Max Planck o zamana kadar anlaşılamayan ‘kara cisim’ ışımasını yeni bir kuramla açıklar; Işığın, Kuamtum adını verdiği enerji paketleri halinde geldiğini öne sürerek, klasik fiziğin açıklayamadığı bir olguyu aydınlatmış olur.
Enistein’ın önemi nedir?
Oysa 1905’te Enistein başka bir olguyu foto elektrik etkiyi açıklayarak, ışığın parçacıklardan olduğunu kanıtlayarak, Newton’u da bir anlamda doğrulamış olur. Günümüz fiziğinde ışık, dalga gibi davranan bir parçacıktır. Bugün artık ışığın, kuantize olmuş enerji paketleri olduğunu ve farklı frekanslarda geldiğini biliyoruz. Her bir farklı frekanstaki fotonlar, göz sinirlerimizde farklı sinyallere neden olur.
Renkler kuantum fiziliği ile bağlantılı mıdır?
Işık ayrıca kuvvet taşıyıcı bir parçacıktır. Diğer bir değişle, evrenin dört temel kuvvetinden biri olan elektromanyetik kuvvetin değiş-tokuş parçacığıdır. İşte CERN’de yapılan deneyler bu temel kuvvetlerin doğasını anlatmaya yöneliktir. Diğer yandan 20. yy.’daki gelişmeler ışığın madde ile etkileşimini anlamamızı sağlayarak, atomun yapısını kavradıkça ışığın soğurulması ve yayınlanması gibi olguların nedenlerini keşfedilmesine yol açtı. Rengin fiziği, ışığın atomlar tarafından soğurulması ve yayınlanması ile ilişkilidir. Bu olgunun doğası ancak kuantum fiziği ile açıklanabilir.
Renk nedir?
Öte yandan renk olgusunun bir de nörolojik bir yanı vardır. Renk, ışığın göz sinirlerimizde yarattığı sinyallerin beyin tarafından işlenmesi ile zihnimize ortaya çıkan bir iç yaşantılamadır. Gözün retinasında üç farklı tip renge duyarlı hücre veya koni bulunur ve bunların her biri ışığın farklı bir dalga boyuna duyarlıdır. Renkler, 3 boyutlu bir ‘renk duyumu uzayı’ içindeki konumlarına göre beynimizde vektörel olarak belirlenir. Örneğin ‘turuncu’, bir biçimde kırmızı ve sarı arasında yer alır. Renk duyumları bu yolla temsil edildiğinde, turuncu duyumu gerçekten de diğer iki duyum türü arasındadır.
Sesleri görebilir miyiz?
Beynimizde duyu nöronları bulunmaktadır ve bu nöronlar özel duyu organlarından gelen bilgiye cevap verir. Örneğin görsel korteks nöronları en çok gözlerden gelen sinyallere duyarlıdır. Ancak bu özelleştirme katı değildi. Görsel nöronların en güçlü olarak sesin eşlik ettiği zayıf ışık sinyallerine cevap verdiği bulunmuştur. Bu da görsel nöronların gözlerden gelen bilgiyle olduğu kadar kulaklardan gelen bilgiyle de aktive olduğunu gösterir. Diğer bir deyişle sesleri de görebiliriz.
İnsan kaç tane renk ayırt edebilir?
Teorik olarak insanın görsel sistemi milyonlarca rengi ayırt edebilir, fakat uygulamada gördüğümüz renklerin sayısı görmeyi öğrenip öğrenmediğimize göre belirlenir. Bütün olası renklerin olduğu bir küre gösterildiğinde insanlar ayırt edici isimlere sahip renkleri kolayca fark edebilir. Fakat aynı isimli renk altındaki farklı tonların gösterildiği bir kürede, genellikle farklılıkları görmekte zorlanır. Farklı kültürlerden gelen insanların farklı renkler algıladıkları da deneylerle sabittir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder