Tanrı Parçacığı Büyük Patlamanın başlangıcı Önceki yazılarımızda bugünkü evrenin büyük bir patlamayla başladığını gösteren gözlemsel verilerden söz etmiştik. Boşluk enerjisi ile başlayan ve çok kısa zamanda büyük bir şişme göstererek genişlemeye başlayan evren 1050 kat büyüme gösterir ve normal genişleme veya normal Büyük Patlama evreni ondan sonra başlar. Büyük Patlamanınhemen sonrasında atomaltıparçacıkların kütlesi yoktu. Bu evrede parçacıklar nasıl kütle kazanmıştır sorusuna cevap arayacağız. Yukarda bahsettiğimiz müthiş ve ani genişleme (şişme) sonrasında evrenin sıcaklığı hızla düşer. Sıcaklık kritik bir değere düştüğünde görünmeyen bir kuvvet alanı veya Higgs alanı ortaya çıkıyor. Higgs alanı “Higgsbosonu” adı verilen bir parçacıkla varlık gösterir. Atom altı parçacıkların kütle kazanma sürecinin Higgsbosonu yoluyla olduğu bilinmektedir; enerji kütleye dönüşüyor. Maddesel parçacıklar yaratılıyor. Bu nedenle Higgsbosonuna “Tanrı Parçacığı” ismi de yakıştırılmıştır. Söz edilen fiziksel süreci ve kuramı İngiliz fizikçi Peter Higgs ve arkadaşları 1964’te ortaya atmıştır. Bu kurama göre başlangıçta sıfır olan Higgs alanı, ani ve hızlı genişleme sonucu büyük soğumanın ardından güçlendi ve alan ile etkileşen parçacıklar kütle kazanmaya başladı. Parçacık, Higgs alanı ile ne kadar uzun etkileşmeye girdiyse kütlesi o derece büyük oldu. Hiç etkileşmeye girmeyen parçacıklar ise kütlesiz kaldı (örneğin ışık parçacığı, foton gibi). Önerilen alanın ve parçacığın varlığı deneysel olarak gösterilebilirse Büyük Patlama başlangıcı açıklığa kavuşacaktır. Peter Higgs ve arkadaşları bu kuramsal önerileri için 2013 yılı Nobel Ödülüne layık görülmüştür. Higgs alanı içinde bir parçacığın kütle kazanma sürecini hayal etmeyi, bir topun esnek ve yapışkan bir ortamda yuvarlanarak ilerleyişini ve kütlesel büyümesine benzetebiliriz. Etkileşme ne kadar güçlü olursa top yuvarlanarak o derece büyüyecek ve kütlesi daha büyük olacaktır (kartopunu yuvarlayarak büyütmeye benzetebiliriz). Top esnek ortamla hiç etkileşmez, yani yapışma olmaz ise parçacığın kütle kazanması mümkün olmayacaktır. Higgsbosonunun varlığı deneysel olarak ispatlanırsa bilimsel bir gerçeklik olduğu da gösterilmiş olacaktır cümlesini yukarda kurmuştuk. Nihayet, böyle bir deney girişimi,2012 yılında CERN (EuropeanOrganizationforNuclearResearch)( Cenevre-İsviçre) Laboratuvarı Büyük Hadron Çarpıştırıcısında (LHC) başlatıldı ve söz edilen parçacığın varlığı deneysel olarak teyit edildi. LHC laboratuvarı yerin 100 m altında ve hemen hemen mutlak sıfır sıcaklıkta ( -271.3 0C) deneye ev sahipliği yapmaktadır. Deneyde 200000 milyar proton, 27 km’lik dairesel bir yolda saniyede 11 000 tur yapmaktadır. Bu nedenle çok düşük sıcaklık gerekiyor. Deney sonrası erken evrendeki gelişmelerin açıklanmasındaHiggs kuramının doğruluğu ispatlanmış oldu. Ancak bilimsel bakımdan deneyin her zamantekrar edilebilmesi gerekir. Şimdilik deneyin tekrarı henüz yapılmamıştır. 21 yy’da deneyin tekrarlanması beklenmekte ve böylece evrende var olan maddesel parçacıkların kütlesini başlangıçta, tekil noktada, nasıl edindiği bilimsel olarak ortaya konmuş olacaktır. Başka bir deyişle madde nasıl yaratılmıştır sorusu cevap bulacaktır. Temel parçacıkların (proton, nötron gibi) ve ışık parçacığı fotonun oluşmasından sonra, sıcaklığın 10¹² (bir trilyon) Kelvin olduğu evrede fizik çok iyi bilinmekte ve süreçler takip edilebilmektedir. Bu noktadan sonra, gözlediğimiz bugünkü evreni fiziksel olarak çok iyi oluşturabiliyor ve açıklayabiliyoruz. Gelecek yazılarımızda evrim işlenecek ve bugüne nasıl gelindiği tartışılacaktır.