Higgs’in ardından

Ne yazık ki bu hafta, bir fizik devinin hayatını kaybetmesiyle başladı. Çığır açan çalışmalarıyla, (hatalı bir şekilde) "Tanrı parçacığı" olarak anılan Higgs bozonunun keşfine öncülük eden teorik fizikçi Peter Higgs, bir kan hastalığıyla kısa bir süre mücadele ettikten sonra, 93 yaşında hayata veda etti. Ölümü, fizik dünyasında bir dönemin sonunu işaret ederken, ardında nesiller boyu bilim insanlarını ve araştırmacıları etkilemeye devam edecek bir miras bıraktı. 

29 Mayıs 1929’da İngiltere’nin Newcastle-upon-Tyne kentinde doğan Higgs, evrenin gizemlerine erken yaşlarda ilgi duymaya başladı.

Kuantum fiziğinin babalarından olan Paul Dirac ile aynı okula, Cotham Gramer Okulu’na yazıldı. 17 yaşındayken City of London School’da matematik eğitimi almaya başladı, 1 yıl sonraysa birincilikle mezun olacağı King’s College London’da fizik lisansına başladı. 1954 yılında aynı üniversiteden “ısı ve moleküller” dalında doktorasını aldı. Kısa bir süreliğine Edinburgh Üniversitesi, Imperial College London ve University College London gibi üniversitelerde eğitim verdikten sonra, nihayet 1960 yılında Edinburgh Üniversitesi’nden kalıcı bir pozisyon almayı başardı. 

CEVABINI ARADIĞI SORU 

Higgs’in atom altı parçacıkların davranışlarını izah etmemizi sağlayan kuantum mekaniğine ve daha spesifik olarak parçacık fiziğine olan ilgisi zaman içinde giderek derinleşti. Özellikle de doktora çalışmalarında da incelediği molekülleri oluşturan parçacıkların doğasına ilgi duyuyordu. Higgs, tuhaf bir sorunun cevabını arıyordu: Bir atomun içindeki proton ve nötronları bir arada tutan kuvveti biliyorduk (buna “Güçlü Nükleer Kuvvet” veya “Güçlü Çekirdek Kuvveti” diyoruz); ancak kütleçekimi veya elektromanyetizma gibi teknik olarak Evren’in bir ucundan diğerine kadar yayılabilen diğer kuvvetlerin aksine, bu kuvvetin neden bir atomun bir kenarından diğerine bile ulaşamadığını anlayamıyorduk. Bir kuvvete bunu yaptırabilecek en olası etmen, kuvveti taşıyan parçacıkları yavaşlatacak, dolayısıyla da belli bir mesafenin ötesine ulaşmalarını engelleyecek bir unsur olmasıydı. Ama bunun ne olduğu bilinmiyordu. İşte süperiletken fiziğindeki gelişmeleri de takip eden Higgs, oradaki benzer bir problemi çözen bir teoriden ilham alarak, 1964 yılında, bunu yapan şeyin adeta bir “pekmez” gibi Evren’in uzay-zaman dokusunun tamamını kaplayan bir alan olabileceğini ileri sürdü. Bu fiziksel alan, kimi zaman pertürbe edildiğinde bir parçacık (daha spesifik olaraksa bir “bozon”) gibi de kendini gösterebiliyordu. Tıpkı elektromanyetik alan veya kütleçekim alanı gibi… Diğer parçacıklar bu alanla etkileştiklerinde, tıpkı havuzda yürümeye çalışan bir kişiye olacağı gibi yavaşlıyorlardı ve biz bunu sanki o kişi olduğundan daha “ağırmış” gibi algılıyorduk. Yani atom altı parçacıklara kütlesini kazandıran şey, bu alandı! 

KİMSE BİLMİYORDU 

Sorun şu ki böyle bir bozon (veya alan) varsa bile, bunun nasıl keşfedileceğini kimse bilmiyordu. Daha da fenası, bunun sadece eğitimli bir tahmin mi olduğu yoksa gerçekten var olan bir bozon/alanı mı tanımladığı da belirli değildi. Yani sonuçta Higgs’inki sadece olası açıklamalardan biriydi; böyle bir bozon/alan bulunmuyor bile olabilirdi! Hatta Higgs’in konu hakkında yayınlamaya çalıştığı ilk makale dergi tarafından reddedildi. Higgs de bunun üzerine makalesine ekstradan bir paragraf ekleyerek, böylesi bir bozonun keşfedilmesinin fizikte ne kadar köklü bir değişime sebep olabileceğini anlattı. 

Bunun üzerine bilim, yapmayı en iyi bildiği şeyi yaptı: Higgs’in iddiasını çürütebilmek adına, bu bozonun bulunması gereken enerji seviyelerini araştırmaya ve oralarda bir yerlerde bozona dair iz bulup bulamayacağına bakmaya başladı. Bu, onlarca yıl sürecek olan bir yarıştı. Ne var ki o dönemlerdeki teknoloji bu tür bir alanın varlığını doğrulayabilecek kadar gelişmiş değildi. Örneğin 1988 yılında, CERN’de on milyonlarca dolar harcanarak inşa edilen Büyük Elektron Pozitron (LEP) Çarpıştırıcısı’nın amaçlarından biri de bu alanla ilişkili olan parçacığı keşfedebilmekti. LEP, 12 yıl boyunca bunu denedi; ancak başaramadı. Araştırmacılar, inşa edilen makineyi sınırlarına kadar zorlayarak bu bozonla ilişkili olabileceğine inandıkları bazı sinyaller görmüş olmalarına rağmen, projeye 2000 yılında son verildi. O noktada artık Peter Higgs de bu konuya olan inancını yitirmeye başlamıştı. Daha ziyade, süpersimetri olarak bilinen bir diğer fizik dalında araştırmalar yapmaya başlamıştı. Ancak kendi deyişiyle yaptığı “aptalca hatalar” nedeniyle bu alanda dikkate değer pek bir ilerleme kaydedemedi. 

İşler, Higgs’in öngörüsünden yaklaşık yarım yüzyıl sonra, 2012 yılında CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı›nda yapılan araştırmalarla değişti. Atalarından çok daha yüksek enerji seviyelerine ulaşabilen bu dev makineyi kullanan araştırmacılar, parçacıkları ışık hızına çok yakın hızlara çıkararak birbirleriyle çarpıştırabiliyordu ve bu sırada açığa çıkan parçacıkları saniyenin trilyonda biri gibi absürt küçüklükteki zaman dilimlerinde analiz edebiliyorlardı. Bu üst düzey araştırmalar, sıra dışı bir gerçeği ortaya çıkardı: Çarpışmalar sırasında oluşan bazı parçacıklar, tam da Higgs’in öngördüğü enerji seviyelerinde beliriyordu ve tam da onun öngördüğü şekilde davranıyordu. Bu, nihayet “Higgs Bozonu” ve “Higgs Alanı” olarak bilinecek müthiş keşfin habercisiydi. 

ÇALIŞMALAR DOĞRULADI 

Yapılan tekrar çalışmaları da bu sonuçları doğruladı. Higgs Bozonu, gerçekten de keşfedilmişti! Ne yazık ki medya, okunma ve tık sayılarını arttırmak için gerçekçi olmayan başlıklar peşindeydi. Örneğin bir vakada, yıllar yılı arandığı ama bir türlü bulunamadığı için “Goddamn Particle” (yani “Tanrı’nın Belası Parçacık”) adıyla yayınlanacak olan ve Higgs Bozonu’nun keşfine yönelik araştırmaları anlatacak bir kitap, editörlerin bu tabiri kaba bulması sonucunda “God Particle” (yani “Tanrı Parçacığı”) olarak kısaltılmıştı. Bu olay, Higgs Bozonu’nun keşfinin “Tanrı Parçacığı Keşfedildi!” gibi manşetlerle duyurulmasına neden oldu. Bu da bilimle din arasındaki çekişmenin yersiz yere yeniden gündeme gelmesine neden oldu. Halbuki keşfedilen yeni parçacığın elektron, foton veya müondan daha fazla veya daha az bir “Tanrısal” tarafı yoktu. Fizik camiasıysa bu yüzeysel tartışmalarla vakit kaybetmedi. Peter Higgs, ondan bağımsız olarak benzer bir mekanizmayı ileri sürmüş olan François Englert ile birlikte 2013 Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü! Higgs, bu müthiş gelişmeyle ilgili şunları söylüyor: 

“Bozonun varlığını ilk kez öngördüğümden bu yana 40 yıl geçtiği için, bu olay gerçekleştiğinde hala hayatta olacağıma dair hiçbir beklentim yoktu. Bu, benim yalnızca bir miktar katkı sağladığım bir başarıdır.” 

Bu sözlerden de anlayabileceğiniz üzere, Peter Higgs’i bir bilim devi yapan şey sadece muhteşem bilimsel öngörüsü veya fiziğe yaptığı katkılar değildi. Aynı zamanda Higgs, alçakgönüllülüğü ile de biliniyordu. Örneğin Higgs Bozonu’nun keşfi o kadar uzun sürmüştü ki arada sayısız büyük bilim insanı bu bozonun keşfine yönelik çok ciddi ve köklü araştırmalar yapmıştı. O nedenle Higgs, her ne kadar bilim camiası bu parçacığı onun adıyla anıyor olsa da, kendi sunumları ve konuşmalarında parçacığa her zaman (biraz da şaka yollu olarak) “A.B.E.G.H.H.K.H Mekanizması” demeyi seçti. Bu, alana büyük katkılar sağlamış önemli fizikçiler olan Anderson, Brout, Englert, Guralnik, Hagen, Higgs, Kibble ve ’t Hooft’un baş harflerinden geliyordu. Keza Higgs, Nobel Ödülü ile gelen şöhrete rağmen, mütevazı bir birey olarak kaldı ve genellikle kendisini yüceltmeye çalışan spot ışıklarından uzak durmayı seçti. Araştırmalarının ve akademik ortamın sessizliğinde daha rahattı ve burada evrenin temel ilkelerine dair derin anlayışıyla hem öğrencilere hem de meslektaşlarına ilham vermeye devam etti.  

ADALETİN SAVUNUCUSU 

Bilimsel katkılarının ötesinde Higgs, barış ve sosyal adalet için tutkulu bir savunucuydu. Nükleer Silahsızlanma Kampanyası’nın aktif bir üyesiydi ve platformunu silahlanma yarışına ve çevresel bozulmaya karşı konuşmak için kullandı. Bu amaçlara olan bağlılığı, bilim insanlarının topluma ve genel olarak dünyaya olumlu katkıda bulunma sorumluluğuna olan inancını yansıtıyordu. 

Peter Higgs’in vefatı, kuşkusuz ki bilim camiası ve dünya için büyük bir kayıp. Hiç kuşkusuz Higgs, sadece bilim camiası tarafından değil, onu sevgi dolu bir baba ve büyükbaba olarak hatırlayacak çocukları ve torunları tarafından anılmaya devam edecek. Ailesinin, dostlarının ve meslektaşlarının onun nazik varlığını, keskin zekâsını ve evrenin en derin sırlarını anlama konusundaki sarsılmaz kararlılığını özleyeceğine eminim. 

Onun öncü çalışmaları yalnızca evrene ilişkin kavrayışımızı genişletmekle kalmadı, aynı zamanda merakın, azmin ve entelektüel cesaretin gücünü de gözler önüne serdi. Bizler, kozmosun gizemlerini keşfetmeye devam ederken, Higgs’in mirasının yol gösterici bir ışık olarak kalacağından ve gelecek nesillere hayatı boyunca sergilediği tutku ve adanmışlıkla bilginin peşinden gitmeleri için ilham vereceğine en ufak bir kuşkum yok.