Message
Eski Yunanlılar, evrendeki her şeyin atom dedikleri, küçük, “bölünemez” bileşenlerden yapıldığını varsaymışlardı. Alfabe kullanılan bir dilde, muazzam sayıda sözcüğün, az sayıda harfle oluşturulmuş zengin kombinasyonlardan meydana gelmiş olması gibi, engin bir varlık gösteren maddi nesnelerin de az sayıdaki ayrı, temel yapıtaşlarından oluşmuş kombinasyonlar olabileceği tahmininde bulunmuşlardı. İleriyi gören bir tahmin olmuş bu. En temel birimlerin kimliği, sayılmayacak kadar çok değişiklikten geçmiş olsa da, 2000yıl sonra hala bunun doğru olduğuna inanıyoruz. 19. yüzyılda bilim insanları oksijen ve karbon gibi tanıdık maddelerin birçoğunun tanınabilir, en küçük bir bileşeni olduğunu gösterdi; Yunanlıların geleneğine uyarak bu bileşene atom dediler. İsim tuttu, ama tarih bunun yanlış bir isimlendirme olduğunu gösterdi, zira atomlar tabii ki “bölünebiliyordu.” 1930’ların başında J.J.Thomson, Ernest Rutherford, Niels Bohr ve James Chadwick’in kolektif çalışmalarıyla birlikte, hepimizin aşina olduğu Güneş sistemine benzer bir atom modeli geliştirdi. Atomlar maddenin en temel bileşeni olmak şöyle dursun, yörüngede dönen elektronlarla çevrelenmiş protonlar ve nötronlar içeren bir çekirdek taşıyordu.
Bir süre, birçok fizikçi protonlar, nötronlar ve elektronların Yunanlıların “atomları” olduğunu düşündü. Fakat 1968’de, Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi’ndeki araştırmacılar, teknolojinin artan kapasitesinden yararlanarak maddenin mikroskobik derinliklerini araştırırken, protonlar ve nötronların da temel bileşenler olmadığını gördüler. Aksine her birinin kuark denilen “daha önceden bu parçacıkların varlığını varsayan kuramsal fizikçi Murray Gell-Man’in James Joyce’un Finnegan’s Wake adlı romanındaki pasajdan aldığı mizahi bir isimdi bu- daha küçük üç parçadan daha oluştuğunu gösterdiler. Deneyi gerçekleştiren kuarkların da iki çeşit olduğunu doğruladı; bunlara pek o kadar yaratıcılığa kaçılmadan yukarı kuarklar ve aşağı kuarklar dendi. Bir proton iki yukarı kuarkla, bir aşağı kuarktan oluşur; bir nötronsa iki aşağı kuarkla bir yukarı kuarktan.
Maddelerin dünyasında ve yukarıda göklerde gördüğünüz her şey, elektron, yukarı kuark ve aşağı kuark kombinasyonlarından oluşur. Bu üç parçacığın daha küçük bir şeylerden yapıldığını gösteren deneysel bir kanıt yoktur. Fakat birçok kanıt, evrenin parçacık türü başka bileşenleri olduğunu göstermektedir. 1950’lerin ortalarında Frederick Reines ve Clyde Cowan “nötrino” denilen dördüncü bir tür temel parçacığın varlığına dair kesin deneysel kanıtlar buldular; 1930’ların başında Wolfgang Pauli tarafından varlığı tahmin edilen bir parçacıktı bu. Nötrinoları bulmak çok güç oldu, çünkü bunlar başka maddelerle nadiren etkileşime geçen hayaletsi parçacıklardır: Ortalama düzeyde enerjiye sahip bir nötrino, trilyonlarca kilometre kurşunun içinden, onun hareketini bir nebze olsun etkilemeksizin kolayca geçip gidebilir. Bu sizei epeyce rahatlatmalı, çünkü siz bu satırları okurken, Güneş’in uzaya saldığı milyarlarca nötrino, kozmostaki yalnız seyahatlerini sürdürürken, vücudunuzdan ve yerkürenin içinden geçip gidiyor. 1930’ların sonunda, kozmik ışınlar (dış uzaydan dünyaya yağan parçacık yağmurları) üzerine çalışmakta olan fizikçiler “müon” denilen başka bir parçacık keşfetti. Kozmik düzende müonun varlığını gerektiren hiçbir şey, çözülmemiş bir bilmece, hazır edilmiş bir yer olmadığından, Nobel Ödüllü parçacık fizikçisi Isidor Isaac Rabi müonun keşfini hiç de şevkli olmayan “Bunu da kim sipariş etti?” sözleriyle karşılamıştı. Ama ne yaparsınız vardı işte. Arkası da gelecekti.
Daha da güçlü bir teknoloji kullanan fizikçiler, madde parçacıklarını giderek artan bir enerjiyle çarpıştırmayı, Büyük Patlama’dan bu yana hiç görülmemiş koşulları bir anlığına yaratmayı sürdürdü. Enkazın içinde, giderek uzayan parçacık listesine ekleyecek yeni temel parçacıklar arıyorlardı. İşte şunları buldular: Dört kuark daha –çekici, tuhaf, alt ve üst kuarklar- elektronun “tau” denilen daha ağır bir kuzeni, ayrıca nötrinoya benzer özellikler gösteren başka iki parçacık daha (bugün elektron-nötrino denilen özgün nötrinoyla karıştırılmamaları için bunlara müon-nötrino ve tau-nötrino denmiştir). Bu parçacıklar büyük enerji patlamalarıyla oluşturulmuşlardır ve ancak geçici bir ömürleri vardır: Genelde karşılaştığımız hiçbir şeyin bileşeni değillerdir. Fakat hikaye burada bitmiyor. Bu parçacıkların her birinin bir karşı parçacık partneri vardır; benzer kütleye sahip, fakat elektrik yükü (ayrıca aşağıda tartışacağımız başka kuvvetler bakımından yükleri) gibi başka bazı bakımlardan karşıt olan bir parçacık. Örneğin bir elektronun karşı parçacığına pozitron denir; elektronla aynı kütleye sahiptir, ama elektronun elektrik yükü -1’ken onun elektrik yükü +1’dir. Temasa geçtiklerinde madde ve karşı madde birbirlerini ortadan kaldırıp saf enerji ortaya çıkarabilirler; etrafımızdaki dünyada doğal olarak mevcut son derece küçük miktarda karşı madde bulunmasının sebebi budur.
Kaynak : Evrenin Zarafeti - Brian Greene