NE BİLİYORUZ?

PARÇACIK FİZİĞİ UZAYIN ENGİNLİKLERİNDEN EN KÜÇÜK PARÇACIĞA KADAR KEŞFEDİLMEMİŞ EVRENİ İNCELER.

A.B.D. Enerji Bakanlığı’na bağlı Fermilab’daki Wilson Binası.Reidar Hahn, Fermilab

Bu kadarını biliyoruz.

Evrenin geniş olduğunu ve uzay-zamanın sonsuz sınırları tarafından çevrelendiğini. Madde parçacıklarının bu uzay-zamanı doldurduğunu ve kuvvetlerin herşeyi biçimlendirdiğini. Bu kadarını biliyoruz.

Parçacık fiziği bilimi uzay, zaman, madde ve kuvvetler arasındaki ilişkiyi inceler. Tutkusu, dünyamızı ve içinde yaşadığımız evreni, en temel haliyle aydınlatmaktan başka birşey değildir. Parçacık fiziği (en küçüğün bilimi) ve evrenbilim (en büyüğün bilimi) bir araya gelerek, gözlemler ve deneyler yoluyla, henüz keşfedilmemiş evreni, uzayın enginliklerinden en küçük parçacığa kadar gezer.

Uzaya baktığımızda, en büyük ölçeklerde, maddenin gökadalar gibi yapılarda düzenlendiğini görürüz. Etrafımızdaki dünyayı incelediğimizde, daha küçük ölçeklerde, maddenin düzenlenmesinde yıldızları, gezegenleri, insanları ve atomları buluruz. Ve parçacık fiziğinin aletlerini kullanarak iç uzayın derinliklerine baktığımızda, atom çekirdeklerini ve herşeyin yapıtaşı olan temel parçacıkları ve kuvvetleri keşfederiz. 
Parçacık fiziği deneyleri, kırlardaki çiçeklerden gökyüzündeki yıldızlara kadar çevremizde gördüğümüz madde çeşitliliğinin, en temel düzeyde sadece bir avuç temel parçacıktan ve bunlar arasında etki eden dört kuvvetten oluştuğunu göstermiştir. Bu basit ve zarif bir tariftir. Büyük ölçekler, maddeyi dönen güzel gökadalar içinde tutan yerçekimi kuvvetinin beyliğidir. Yıldızlar, gezegenler, insanlar ve atomlar, elektronları atom çekirdeği etrafında yörüngede tutan ve gördüğümüz her şeyin yapısını veren elektromanyetizmanın havasına ayak uydurur. En küçük ölçeklerde, güçlü ve zayıf nükleer kuvvetler idareyi devralır. Güçlü kuvvet atom çekirdeklerini bir arada tutarken, zayıf kuvvet hepimize ışık ve enerji getiren yıldız fırınlarını çalıştırır.

Yüzyıllardır süren bu keşif yolculuğu, bize Dünya'nın yuvarlak olduğunu, bir elmanın ağaçtan düşmesiyle, Dünya'nın Güneş'in etrafında dönmesinin nedeninin aynı olduğunu, elektrik ve manyetizma gibi doğal olayları herkesin yararı için kullanabileceğimizi göstermiştir. Parçacık fiziği ve evrenbilim, yolculuğumuzun bir sonraki aşamasında, ileriye doğru yolumuzu ışıldatıyorlar.

Bu alanlardaki gelişmeler, evrenin saydam hale geldiği noktaya kadar bize zamanda geri yolculuk yapma imkanı verdi. Biz ilk gökadaların doğumuna ve ilk yıldızların ateşlenmesine tanık olduk. Temel parçacıkları inceleyerek, parçacıkların ve kuvvetlerin ayrıntılı bir açıklamasını bir araya getirdik. Yol boyunca, tıp ve bilişim teknolojileri gibi farklı alanlarda da yeni teknolojiler besleyip büyüttük.

Bu kadarını biliyoruz. Ama araştırmalarımız bize bir şey daha söylüyor: Öğrenecek daha çok şeyimiz var.