Işıktan hızlı nötrinolar olgusunda yeni gelişmelerin ardı arkası kesilmiyor. Dünya üzerindeki fizikçiler bilimsel toplantılarda, bilimsel yayınlarında hatta bloglarında, twitter hesaplarında -evet, o 140 karaktere sığacak şekilde- ışıktan hızlı nötrinoları tartışıyorlar. Keza, tartışılmayacak gibi de değil. Eylül ayında CERN’den (Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi) İtalya’daki Gran Sasso laboratuvarına gönderilen nötrinoların aynı laboratuvarda gerçekleşen OPERA deneyi sonucunda ışıktan hızlı hareket ettiklerinin gözlendiği bilim insanları tarafından duyurulmuştu. Defalarca tekrarlanan deneyde de aynı sonucun elde edildiği bildirilmişti. Nötrinolar, CERN’den Gran Sasso laboratuvarına kadar olan 730 km’lik mesafeyi beklenenden 60 nanosaniye kadar erken katetmişti; en azından şimdilik öyle görünüyor. Çünkü deneyin sonucu ikinci kez daha onaylandı! 18 Kasım’da Arxiv’de OPERA deneyini gerçekleştirenler tarafından yayınlanan yeni bir makalede, geçen süre içerisinde yaptıkları yeni deneylerin de ilk verileri -nötrinoların, ışıktan hızlı olduğu sonucunu- doğruladığını belirttiler. Ancak bir ay önce Kuark Bilim Topluluğu Bilim Sitesi’nde “Işıktan Hızlı Nötrinolar: Gerçek Mi?” başlıklı yazımda sonuçların aynı deneyde ne kadar tekrarlanırsa tekrarlansın aynı olabileceği çünkü, belki de bu sonucun deney sisteminden kaynaklanan bir hata olabileceğini belirtmiştim. Henüz, deney sisteminden kaynaklanan bir hata olup olmadığı hakkında kimsenin bir bulgusu yok.
Aslında, deneylerde nötrinoların ışıktan hızlı olduğu sonucunun çıkmasında pek çok sebep (hata) olabilir. Muhtemel hatalardan biri de, CERN’den İtalya’ya kadar gönderilen nötrinoların arasına başka nötrinoların katılıp katılmadığı idi. İşte 18 Kasım’da yayınlanan makalede bu hatanın egale edildiği, yani nötrinoların daha sıkı paketler halinde CERN’den İtalya’ya gönderildiği ve sonuçta yine nötrinoların beklenenden erken geldiğinin görüldüğü açıklanıyor. Ancak bu, pek çok olası hatadan biriydi. OPERA ekibi, daha fazla test daha fazla deney ile diğer olası hataların bu sonuçta etkili olup olmadığını araştırıyorlar.
Ne var ki OPERA ekibi ne kadar çok deneme yaparsa yapsın, yeni deneyler uygularsa uygulansın nötrinoların ışıktan hızlı olduğu sonucunu başka araştırma merkezlerinde yapılacak başka deneylerle de doğrulanması gerekiyor. Çünkü deneydeki sistematik bir hatanın var olup olmadığı ancak bu şekilde görülebilir. Neyse ki çok fazla beklemeyeceğiz, Amerika Birleşik Devletleri’nde Fermilab içinde OPERA’ya benzer bir nötrino deneyi olan MINOS ile Japonya’da Super-Kamiokande nötrino dedektöründe T2K deneylerinde CERN-Gran Sasso arasında hareket eden nötrinolara benzer şekilde o deneylerde de nötrinoların ışıktan hızlı olup olmadıkları araştırılacak. Eğer, her iki deneyde de nötrinolar ışıktan hızlı sonucu çıkarsa OPERA’daki sonuçlar onaylanmış olacak ve kitaplar gerçekten de yeniden yazılmış olacak. Çünkü Einstein görelilik teorisinde “evrendeki en üst hız limiti ışık hızıdır ve ışıktan hızlı hiçbir şey gidemez” demişti. Bu hız duvarını, nötrinolar aşmış olacak ve Einstein’in görelilik teorisinin geliştirilmesine yönelik ya da farklı arayışlar gündemimizde olacak ama bunlar hakkında konuşmak için erken.
Son zamanlardaki birçok yayın ve bilim insanı, Einstein’ın yanılma payından ya da nötrinoların gerçekten de ışıktan hızlı oldukları üzerine duruyorlar. Geçen ay yazdığım yazıda ise şunu belirtmiştim: CERN’den Gran Sasso laboratuvarına gönderilen nötrinolar üzerine yapılan tek deney OPERA değildi. Aynı nötrinolarla aynı zamanda gerçekleşen bir deney daha vardı. Bu diğer deney, ICARUS deneyinde nötrinoların enerji dağılımları inceleniyordu ve bu deneyin başında da Nobel ödüllü bir araştırmacı yer almaktadır. Bu enerji dağılımlarına göre aynı nötrinoların ışıktan hızlı gitmeleri mümkün değildi. Bu durumda ortaya çıkan sonuç, nötrinoların hızını ölçen OPERA deneyi ile nötrinoların enerji dağılımlarını ölçen ICARUS deneyinin aralarında tutarsız olduklarıydı. Aynı nötrinolarla bu iki sonucun da gerçek olması, doğru olması pek de muhtemel görünmüyor. OPERA’nın sonuçları mı yoksa ICARUS’un sonuçları mı doğru? Henüz kimse bilmiyor ama önümüzdeki süreç ya ICARUS’un ya da OPERA’nın doğru sonuçları verdiğini gösterecek bizlere…
Bir başka gelişme de, OPERA deneyine katılanlarla ilgili… Bu deneyde yer alan 180 araştırmacıdan 15 muhalifin nötrinoların ışıktan hızlı olduğu sonucunun olduğu makaleden isimlerini çekmeleri bir hayli ilginç bir gelişme. Buradaki problem, OPERA işbirliğinde yer alan 180 araştırmacıdan bazılarının bu çalışmanın hakemli bir dergide yayınlanmaması isteği. Arxiv’de siz bilimsel çalışmanızı dünyaya duyurursunuz ama bu asla hakemli bir dergide çalışmayı yayınlama anlamına gelmiyor, sadece bulgularınızın bilim dünyasınca tartışılmasını sağlıyorsunuz. Hakemli bir dergide yayınlanan çalışma da daha farklı bir sorumluluk getirir. Görünüşe göre hakemli dergiye gönderilen makale oybirliği ile gönderilmedi. Şunu da belirtmek gerekir, oradaki insanlar yoğun bir şekilde çalışıyorlar. Deneylerin sonuçları tüm fizik dünyası için şaşırtıcı olmakla birlikte eğer sonuçlar gerçekse fizikteki birçok yasanın geleceği belirsiz olmuş olacak. Albert Einstein gibi bir fizikçinin, son yüz yılda tarihe damgasını vurmuş bir fizikçinin söylediğinin aksine bir bulgu ile uğraşmak emin olun hiç de kolay değildir… Herkes rahatlıkla Einstein yanıldı (mı) diye konuşabilir ama onlar asla!
Nötrinolar ışıktan hızlı mı? Hala bilmiyoruz gerçeği ama bilim, hâlâ bilmediğimiz gizemlerin peşinde giden bir macera olarak ayakta…
Türkiye’nin en uzun süreli ücretsiz bilim dergisi NetBilim‘in 5.yıl sayısı olan Aralık ayında yayınlayacağımız sayıda yeni gelişmelerle birlikte bu konuyu derinlemesine inceleyeceğiz. Şimdiden dergimize ücretsiz abone olmanızı temenni ederim…
Hazırlayan: Gökhan Atmaca | http://twitter.com/kuarkatmaca | http://facebook.com/anadoluca
Kuark Bilim Topluluğu
Kaynaklar:
