Higgs Parçacığı Ve Arka Planı

Ağustos 2012 sayımızda Prof. Dr. Osman Çakmak'ın kaleminden, Higgs parçacığı ekseninde, insanoğlunun fizik bilimiyle kâinatı tanıma yolculuğunu işlemiştik. Bu yazıda ise Prof. Dr. Yunus Çengel, enerjiden maddeye giden süreci imanî bir bakış açısıyla değerlendiriyor.

Kütle diye bir şeyin var olduğu gözlemlerle sabittir. Herkes kendi bedenine, masaya, ağaçlara, eline aldığı kitaba bakarak kütlenin varlığı konusunda içsel bir anlayışa sahip olabilir. Ancak ‘kütle niye var’ sorusu pek sorulmuyor, ve sorulsa da tatminkâr bir cevap verilemiyor.

Bilim dünyasında genel kabul gören Büyük Patlama (Big Bang) teorisine göre patlamadan hemen sonra sadece enerji vardı. Bu enerji kozmik ışın dalgası olarak yayılmaya devam etseydi ve hiç kütle oluşmasaydı, kimse bunu yadırgamayacaktı. Ama bazı enerji dalgaları karar kılmaya ve adeta yoğunlaşmaya ve belli şekillere girip elektron ve quark gibi parçacık şekline bürünmeye, ve görünür bir hal alıp görünen âlemi oluşturmaya başladı. Belli ki burada bir mekanizma devreye girdi. Bu mekanizmaya ilk defa 1964 yılında bir çok araştırmacıyla beraber Edinburg Üniversitesinden Peter Higgs dikkat çekti, ve bu mekanizma ile ilgili farazi Higgs alanının sahip olması gereken özellikleri en tutarlı bir şekilde belirledi. Peter Higgs’in bu öncül çalışmalarından dolayı bu mekanizmaya Higgs mekanizması, ve bu mekanizmayı karekterize eden parçacığa da Higgs parçacığı adı verildi.

Higgs parçacığına ‘Tanrı Parçacığı’ takma adı ise, 1993 yılında yayınlanan kitabına ‘The God Particle’ adını koyan Nobel ödüllü fizikçi Leon Lederman tarafından verildi. Bu isim, Higgs parçacığının madde olarak varolmanın sırrını barındırdığı ve varoluşla direk ilintisi yüzünden bilhassa popüler medyada genel kabul gördü. İleri sürülen hipoteze göre, temel parçacıklar, varlığı her yeri kuşatan Higgs alanıyla etkileşimleri sonucu kütleye bürünüyorlardı. Yani şekil kavramının olmadığı latif bir halden, belli kalıpların devreye girdiği kesif bir şekle dönüyorlardı. CERN’deki deneyin bu derece heyecan yaratmasının sebebi ise, yapılan deneylerin analizinden çıkan sonuçların böyle bir mekanizmanın varlığına işaret etmesi ve dolayısı ile Higgs parçacığının varlığını destekleyen deneysel somut bir delil oluşturmasıdır.

Maddenin yapı taşları olan atomaltı parçacıklar enerjiden oluşmuştur, ve dolayısı ile madde enerjinin bir şeklidir. Zaten nükleer reaktörlerde maddenin bir kısmı enerjiye dönüşmektedir. Einstein’ın meşhur E=mc² denklemi de madde ve enerjinin eşdeğerliğinin bir ifadesidir. Ancak bu, madde ile enerjinin aynı şey olduğu anlamına gelmez. Örneğin güneş ışınları enerjidir. Ancak sahip olunan enerji yüzünden bu ışınların izafi bir kütle karşılığı olmasına rağmen güneş ışığı ‘kütlesiz’dir. Bu ışınların durağan kütleye (elektron ve proton gibi atomaltı parçacıklara) dönüşmesi de sözkonusu değildir. Enerji ancak belli şartlarda belli mekanizmaların devreye girmesiyle madde şekline girmektedir. Bu mekanizmaların da madde veya enerjide aranması problemli bir yaklaşımdır, ve kısır döngüye sebebiyet vermektedir––– yerçekiminin farazi ‘graviton’ parçacığı ile etkileşmenin bir tezahürü olduğu tezi gibi. Fakat varlığın, madde ve enerji ile sınırlı olduğu görüşüne abone olunursa–––ki bu bilim değil bir önyargı ve hatta anti-bilimdir–––bilim insanları için bu dar sınırlar içinde yapacak başka şey de kalmamaktadır. Bilimde insanları dar boğazlara ve yeni arayışlara iten de bu mesnetsiz kısıtlayıcı yaklaşımdır.

Un ve suyun belli bir oranda karışımından oluşan hamurun belli bir şekli yoktur, ve hamur, içinde bulunduğu teknenin veya kabın şeklini alır. Hamurun ekmek veya simit gibi belirli bir şekle girmesi ve tezgâhta yerini alabilmesi için belli işlemlerden geçmesi gerekir. Bu şekil verme insan eliyle olabileceği gibi, insan eliyle yapılan bir makine aracılığı ile de olabilir. Bu işlem sırasında, tasavvur etme gücüne sahip bir varlık (insan) tarafından hayal edilen bir kalıp veya şekil, adeta hamura empoze edilmekte ve ona elbise gibi giydirilmektedir. Nisbeten latif olup bir çok şekle sokulabilen hamur, bu işlem sonucu belli bir kalıba girerek adeta kesafet kesbetmektedir. Hamurdan ekmeğe geçişin arka planında bir irade, kudret, hayal gücü, ve ilim olduğu açıktır. Yüzeysel bakınca ise hamur ile ekmek arasındaki fark sadece bir ‘mekanizma’dır. Ancak gözden kaçan küçük bir ayrıntı, bu mekanizmanın kaynağının hamur olmadığıdır. Çünkü hamurda böyle bir mekanizmanın hiçbir unsuru yoktur.

‘Enerji’ hamuru ile ‘madde’ ekmeği arasındaki fark da aslında böyle bir mekanizmadır. Gözle görünmeyen ancak aklen ve ilmen var olması gereken bu mekanizmanın adı ‘Higgs alanı’, bu alanın tezahür ettiği temel yapıtaşı da ‘Higgs parçacığı’dır. Enerji belli şartlarda bu alana girince etkileşim sonucu bir işlemden geçmekte ve kütleye bürünüp madde şekline dönüşmektedir. Zaptedilip bir şekle konması mümkün olmayan enerji dalgaları adeta sakinleştirilmekte ve belli bir formda karar kılmaktadırlar. Böylelikle içinde yaşadığımız bu gözlenen alemin–––alem-i şehadetin–––çekirdeğini oluşturmaktadırlar. Bu olayı küçümseyenler ve ‘ne var bunda’ diyenler, kendilerine bildiğimiz ışıktan oturma odasına koyabileceğimiz eşyalar yapma görevi verilecek olsa ne yapacaklarını bir düşünsünler. Tabi hiç madde kullanmadan.

Tanınma açısından mekanizmalara bir isim verilmesi güzel bir şeydir, ve yeni farkedilen bir mekanizmaya onu ilk tanıyıp doğru olarak tarif eden kişinin isminin verilmesi güzel bir gelenektir. Ancak isimler çoğu zaman siyah bir örtü olarak kullanılmakta ve ismin arkasındaki harikalıklar perde arkasında karanlığa terkedilmektedir. Akılları hayrette bırakan muhteşem bir mekanizma, üzerine bir etiket yapıştırılarak, her şey bu kadarmış gibi değersizleştirilmektedir. Mekanizmanın tüm harikalığı da etikete verilmektedir.

Bu sefer zora talib olalım, ve hayal gücümüzü kullanarak ve muhakemeyi elden bırakmayıp, enerjiden maddeye dönüş serüveninin arka planını anlamaya çalışalım. Hazır bahsi geçmişken, belki varlığını bile farketmediğimiz ancak insanları hayvanlardan ayıran en önemli unsurlardan biri olan ‘hayal etme’ vasfı hakkında bir nebze düşünelim. Manevi bir uzuv olan ‘hayal etme’ duygumuzun bir an için olmadığını hayal edelim. İnsanlığın ne hale geleceğini düşünebiliyor musunuz? Hayal etmemek demek, bir an sonrasını hayalen görememek ve dolayısı ile geleceği planlayamamak demektir. En basitinden bir yemek yapma olayı bile ancak hayal etme ile mümkündür. Hayal gücü sayesinde insanlar olmayan bir şeyi hayal âleminde var ederler, sonra da hayalde var olan o şeyi gerekli ön hazırlıkları yaparak ve bilgi ve beceri kullanarak görünen âlemde gerçekleştirirler. O yüzden insan ‘hayal eden varlık’ olarak tanımlanabilir, ve ancak hayal eden varlıklar alet kullanabilirler. “Hayal gücü bilgiden daha önemlidir” diyen Einstein belli ki hiç de mübalâğa etmemiştir.

Biz olmayan bir şeyi ilk defa yapacağımız zaman önce onu hayal ederiz; sonra da hayalimizdeki şeyi tasvir ederiz–––yani ‘tasvir eden, şekil veren’ anlamında ‘musavvir’ vasfını kullanarak onu kelimelerle veya çizgilerle şekillendiririz.

Bir mimar, mühendis, veya sanatkâr da ‘takdir eden, belirleyen’ anlamında ‘mukaddir’ vasfıyla hammaddeyi belirlenen ölçü ve şekillerde kullanır, onları ‘tanzim eden, düzenleyen’ anlamında ‘munazzım’ vasfıyla düzenler, ve ‘açan, suret veren’ anlamında ‘fettah’ vasfıyla da tasvir, takdir ve tanzim edilen şeyi en uygun bir şekilde vücuda getirip görünen varlık âlemine çıkarır. Bunu da neyi nasıl yaptığını bildiğini gösteren derin bir ‘ilim’ ile ve faydalılığı gözeten ve abesiyete yer bırakmayan tam bir ‘hikmet’ ile yapar. Musavvir vasfı ne kadar harika ise, ilim ve hikmet sahibi sanatkâr bir zatın mukaddir, munazzım ve fettah vasıflarının semeresi de o kadar muhteşem olur. Sonunda şekilsiz ve anlamsız bir çok basit şey, bakanlarda hayranlık hissi uyandıran anlam yüklü bir sanat şaheserine döner.

Benzer şekilde, enerjiden parçacık şeklinde kütle sahibi maddeye geçişin mekanizmasını irdelemeye ve unsurlarını anlamaya çalışalım. Bir kere burada şekilsiz, el veya alet ile tutulamayan latif bir şeyden (enerji) belli bir şekli olan ve el veya alet ile tutulabilen nispeten kesif bir şey (madde) oluşmaktadır, ve önceden olmayan bir şey vücuda gelmektedir. Bu oluşumda, CERN’de yüzlerce bilim insanının keşfetmeye çalıştığı muhit bir ilim vardır, ve görünen âlemin çekirdeğini oluşturmak gibi de derin bir hikmet gözetilmektedir. Çünkü enerjiden kütleye bürünmüş parçacıkların oluşması bir bitiş değil, insanlık âleminin varoluşuna kadar uzanacak olan uzun bir sürecin başlangıcıdır. (Zaten bu sürece bakan bir çok öndegelen fizikçi, evrende herşeyin bir kast ile hayatı ve insanı netice verecek şekilde kurgulandığını farketmiş, ve çokluevren (multiverse) teorisini geliştirmişlerdir.)

Kütlesi olmayan enerjiden kütlesi olan parçacıklara geçişte nuraniyete yakın bir letafetten cismaniyete yakın bir kesafete geçiş vardır, ve Higgs mekanizması bu sürecin ilk halkasıdır. Şekilsiz enerjiden belli bir şekil ve yapıda parçacıkların oluşmasında kalıbını belirleme, şekil verme, ölçüyle yapma, düzenleme, ve görünür halde ortaya çıkarma gibi fiiler vardır; ve bu fiiller de musavvir, mukaddir, munazzım, ve fettah vasıflarının tezahürleridir.

O halde denebilir ki, Higgs alanında işleyen ve Higgs mekanizması denen makinenin dişli kutusu, ilim ve hikmetle içiçe monte edilen manevi, musavvir, mukaddir, munazzım ve fettah çarklarından ibarettir ve başka türlü olamaz. Çünkü parçacıkta görülen bu vasıfların hiçbiri enerjide yoktur ve belli ki dışarıdan gelmiştir. Dışarıda duran bir yığın tuğla, kum, çimento, demir, tahta, cam, bez, vs. bir gün aniden dörtbaşı mamur mobilyalı bir apartman binasına dönüvermişse, kalkıp “ne var canım bunda, işte ‘Toki mekanizması’ denen prensip devreye girip bu bina oluşuvermiş” deyip işin içinden çıkamayız. Çünkü ‘Toki,’ üzerinde inşaat şapkalı bir adam resmi olan bir tabeladan ibaret değildir. O tabelanın arkasında ilim, hikmet, musavvir, mukaddir, munazzım ve fettah vasıflarına haiz şuurlu bir irade vardır. Zaten malzeme yığını ile bina arasındaki birkaç kat fiyat farkı da, gerçek değerin kaynağına işaret etmektedir.

Higgs mekanizması denen bu devasa manevi makinenin elbette maddiyyatta da yansımaları olacaktır, ve CERN gibi yüzlerce parlak zekânın varoluşun sırlarını bulmaya çalıştığı multi-milyar dolarlık tesislerde bu parıltılar arz-ı endam edecektir. Sonunda bir parçacık daha bulunduğu ilan edilecek, ve parçacık envanterine bir yenisi daha eklenecektir. Her bir temel parçacık, kâinat kitabının yazıldığı alfabede bir harf gibidir. Ancak okumasını bilmedikten sonra bir harf daha bulunsa ne olur, bulunmasa ne olur.