Geçtiğimiz yıl Büyük Hadron Çarpıştırıcısı deneyi yani LHC deneyinde Higgs-benzeri bir parçacığın bulunduğunu hatırlıyor musunuz? Peki, bu deneyin kötü haberlerin bir habercisi olduğunu düşündürecek bazı şeyleri şimdi okuyabilirsiniz. ABD’de bulunan Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’nda teorik fizikçi olarak çalışan Joseph Lykke, deney sonucunda bulunan Higgs bozonunu kütlesinin yaşadığımız evrenin doğal olarak istikrarsız olduğuna ve şimdiden milyarlarca yıllık bir noktada tüm her şeyi silmeye doğru gittiğine işaret ettiğini düşünüyor.
Lykken, Boston’da yapılan bir toplantıda açıklamalarda bulunurken BBC, LiveScience gibi medya üzerinde de röportajlarda bulundu.
Lykken’in bu konuşmalarında söylediğine göre problem vakum istikrarsızlığı potansiyelidir. Bu vakum istikrarsızlığı bizim evrenimizi tamamen tüketebilecek bir alternatif evrenin ortaya çıkabileceğine yol açacak bir olgudur. Fakat bu kıyamet senaryosu, Higgs ile ilgili bazı hassas sayılara bağlıdır. Lykken BBC’ye konuşurken şunları söyledi, “parçacık fiziğin Standart Modelinde yapabileceğiniz bir hesaplama var ama önce Higgs bozonun kütlesini tam olarak bilmeniz gerekiyor.”
Bir alternatif evrenin evrenimizi yok etmesi konusuna devam etmeden evrenimizin geleceği üzerine Higgs bozonu parçacığının neden önemli olduğuna biraz olsun değinelim. Öncelikle geçtiğimiz yıl keşfedilen Higgson isimli parçacık kütle olarak Standart Modelin öngördüğü Higgs bozonu parçacığın beklenilen kütlesine yakın bir kütleye sahip. Ancak bir parçacığın ne olduğunu belirleyen tek özellik onun kütlesi değildir. Başka özelliklerinin de yeni deneylerle öğrenilmesi gerekir ve daha sonra Higgson ile Standart Modelin Higgs’i arasında bir kıyaslama yapılabilsin.
Standart Modele göre Higgs bozonu bütün atom altı parçacıklara kütle kazandıran mekanizmanın temel ögesidir. Bu açıdan çok önemli bir atom altı parçacıktır. Görülen o ki, çeşitli kuantum hesaplamalarında da önemli yeri vardır. Bu nedenle Higgs’i bulmak, eğer o gün ki deneyde gerçekten bulunduysa, bu durum parçacıkların kütlesinin nasıl olduğu hakkındaki teoriyi sadece onaylamaz, aynı zamanda da parçacığın özelliklerinin bilinmesinden önce bilim insanlarına yeni hesaplamaların yapılmasına da izin verir. Buradan yola çıkarak bazı teorik fizikçiler geçen yıl duyurulan deney sonucundaki Higgson veya olası Higgs bozonunun kütle değerini kullanarak çeşitli hesaplamalar yaptılar. Alternatif bir evrenin evrenimizi yok edeceği düşüncesi de bu hesaplamalardan birinin sonucudur. Eğer ileride yapılan deneyler, bulunan Higgson parçacığının Standart Modelin öngördüğü Higgs bozonu olduğunu onayladığını ve bulunan kütle değerinin de gerçekte olanla aynı olduğu düşünelim. Örneğin, yeni parçacığın (Higgson) kütlesi yaklaşık 126 milyar elektron volt (GeV) veya protonun kütlesinin 126 katıdır. Eğer parçacık gerçekten Higss ise, bu kütle değeri evreni uzak gelecekte yıkıcı bir sona götürecek bir şekilde evreni temelde kararsız yapmak için gerekli olan şeyin kendisi olarak ortaya çıkar. Yani Higgs bozonunun bu kütle değerine sahip olması var olan fizik kuralları nedeniyle evrenimizin geleceği hakkında bilim insanlarına fikir verebilir. İşte bu nedenle çok yüksek maddi imkanların seferber edilerek bu parçacığın aranması önemlidir ya da önemli kılan özelliklerinden biridir diyebiliriz.
Standart Modele göre Higgs alanının her yerde olduğu düşünüldüğü için, bu durumda Higgs alanı evrendeki boş uzay-zaman vakumunu etkiler. Bu da evren hakkında yapılan kuantum hesaplamalarını ve teorilerini doğrudan ilgilendirir.
Tekrar Lykken’in Higgs parçacığı ve evrenin geleceği üzerine yaptığı hesaplamaya dönelim. Higgs benzeri parçacığın (Higgson) keşfinden sonra, Lykken bir kuantum dalgalanması için potansiyel oluşturan bir hesaplama gerçekleştirdi. Kuantum dalgalanmasından kasıt, “her şey silinip süpürülmeden önce” ve ışık hızında genişleyen düşük enerjili bir kabarcık oluşturacak bir olay ifade edilmektedir. Lykken on milyarlarca yıl içinde bu olayın yani evrenimizi tüketecek bir alternatif evrenin ortaya çıkmasının olmayacağını öngörüyor – zaten bu dönem evrenin son aşamasına dair bir işaret olacaktır.
Hesaplamalara göre, bir alternatif evren olarak düşündüğünüz bir küçük kabarcık belli bir yerde görünecek ve sonra o dışa doğru genişleyecek ve bizi yok edecek .
İleriye baktığımızda, parçacık fizikçileri Higgs bozonunun kütlesinin hassas olarak bulmaya ihtiyaçları var. Eğer son deneydeki bulunan parçacığın kütlesinin değeri tahmin edilen değerinden sadece yüzde 1-2 gibi bir farklılık olsa bile Lykken’in hipotezi bir kenara fırlatılabilir.
Gökhan Atmaca, MSc. twitter.com/kuarkatmaca | facebook.com/anadoluca
Nanoölçek Aygıtlar ve Taşıyıcı İletimi Grubu
Kuark Bilim Topluluğu
