2015 Nobel Fizik Ödülü’nü nötrinoların bir kütleye sahip olduğunu gösteren deneylerdeki önemli katkılarından dolayı Japonya’dan Takaaki Kajita ve Kanada’dan Arthur B. McDonald aldılar. Nötrino atom altı parçacıklarının fotonlar gibi kütlesiz olup olmadığı uzun süreden beri tartışılan bir durumdu. Ancak yıllar içinde nötrinoların fotonlardan farklı olarak belirli bir kütleye sahip olduğu deneylerle gösterildi. 1998 yılında yapılan deneyler neticesinde nötrinoların kütleye sahip olduğu keşfi maddenin iç işleyişine dair anlayışımızı değiştirdi ve evrene olan bakışımız için nötrinoların çok önemli olduğunu ortaya koydu.
2015 yılı Nobel Fizik Ödülü’nü kazanan Takaaki Kajita ve Arthur B. McDonald yaklaşık 1 milyon dolarlık ödülü eşit olarak paylaştılar.
1998 yılındaki deneylerde, Takaaki Kajita atmosferden gelen nötrinoların Japonya’daki Süper-Kamiokande dedektörü üzerine iki kimlik arasında değişim yaparak geldiğini keşfetti. Bu arada, Kanada’da Arthur B. McDonald tarafından yönetilen bir araştırma grubu Güneş’ten gelen nötrinoların Dünya’ya geliş yolunda kaybolmadıklarını gösterdiler. Bunun yerine, nötrinolar Sudbury Nötrino Gözlemevi’ne geldiklerinde farklı bir kimlikle yakalanıyorlardı.
Bu nötrino bulmacasının fizikçiler tarafından çözülmesi onlarca yıl sürmüştür. Nötrinoların sayısını içeren teorik hesaplamalarla Dünya üzerindeki gerçekleşen ölçümlerdeki nötrinoların sayısı kıyaslandığında bir eksiklik vardı – bu eksiklik nötrinoların üçte ikisi kadardı. Bu iki deney nötrinoların kimlik değiştirdiğini ve bu nötrino sayılarının neden değiştiğini ortaya koymuştu.
Bu keşif ile uzun süre kütlesiz kabul edilen nötrinoların küçük miktarda biraz kütleye sahip olduğuna dair geniş kapsamlı bir sonuca yol açtı.
Parçacık fiziği için bu tarihi bir keşifti. Maddenin iç işleyişinin Standart Modeli yirmi yılı aşkı zorlu deneylerden sonra inanılmaz bir şekilde başarılı olmuştu. Ancak, bu model nötrinoların kütlesiz olmasını gerektirdiği için, yeni gözlemler açık bir şekilde Standart Model’in evrenin temel bileşenlerinin tamamlayıcı teorisi olamayacağını gösterdi.
Tüm bu sonuçlarıyla birlikte bu yıl ki 2015 Nobel Fizik Ödülü nötrinoların saklı dünyasını açığa çıkaran ve bizlere evrene dair önemli anlayışlar sağlayan bu keşfi gerçekleştirenlere verildi. Işık parçacıkları fotonlardan sonra nötrinoların sayısı tüm evrende sayısız derecede çoktur. Dünyamız sürekli bu parçacıkların bombardımanı altındadır ve aslında nerden bakarsanız, her saniye vücudumuzdan 1 trilyon nötrino geçip gidiyor.
Çoğu nötrino kozmik radyasyon ve Dünya’nın atmosferi arasındaki reaksiyonlarda oluşturulur. Diğer nötrinolar ise Güneş’in içindeki nükleer reaksiyonlarda üretilir. Nötrinoları durdurmak pek de mümkün değil ve onlar doğanın en zor temel parçacıklarıdır.
Günümüzde ise deneyler devam ediyor ve bu yoğun çalışmalar nötrinoların yakalanması ve onların özelliklerinin incelenmesi için dünya çapında gerçekleştiriliyor. Nötrinoların en derin sırları üzerine yapılacak yeni keşifler evrenin tarihi, yapısı ve gelecekteki kaderi hakkındaki bizim anlayışımızı değiştirmesi bekleniyor.
Gökhan Atmaca, Bilim Uzmanı (MSc.)
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Kaynaklar:
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2015/press.html
http://www.kuark.org/2013/10/maddenin-hayaletleri-notrinolar-dunyamizi-degistirebilecek-fizik-kesifleri-5/
KBT Bilim Sitesi’nde Yer Alan Nötrino ile ilgili Bazı Yayınlar:
Maddenin Hayaletleri Nötrinolar
Nötrino Nedir? Nasıl Gözlemlenir?
Nötrinolar Kozmolojik Kütle Bilmecesini Çözecek mi?
