2017 Nobel Fizik Ödülü
Bu sene Nobel Fizik Ödülünü kazanan isimler; Rainer Weiss, Kip Thorne ve Barry Barish oldu. 40 yıllık bir çalışmanın sonucunda kütleçekim dalgaları ilk kez 2015 yılında, o zamandan sonra da üç kere daha LIGO dedektörlerinde gözlemlendi.
Gelin konuya en baştan başlayalım. Bir taşı bıraktığımızda neden yere düşer? Bu onun bir özelliği midir yoksa başka bir sebebi mi vardır? Eskiler bunun taşın doğası gereği böyle olduğunu düşünüyorlardı. Ta ki Isaac Newton kütleçekimin etkisini ortaya koyana dek. Newton’a göre taş Dünya’ya, Dünya’da taş üzerine bir çekim kuvveti uyguluyordu. Taşın Dünya’ya uyguladığı kuvvet çok küçük bir hareket meydana getirirken, Dünya’nın taşın üzerine yaptığı çekim kuvveti sebebiyle bizler onun yere düştüğünü görüyorduk. Sorun artık açıklanmıştı. Böylelikle neden Dünya’nın Güneş’in etrafında da döndüğünü ifade edebiliyorduk.
Gelişen teknolojiyle beraber kütleçekim yasasının açıklayamadığı bazı olaylar keşfedildi. Merkür’ün yörüngesindeki sapmaları Newton’un yasalarıyla açıklamak zorlaşmıştı. Albert Einstein 1915 yılında geliştirdiği kuramla yeni bir bakış açısını gözler önüne serdi. Biz üç boyutlu bir evrende yaşıyoruz ancak bulunduğumuz yeri tanımlarken üç koordinat kullansak da şu anda ifadesiyle de bir koordinat daha eklemiş oluyoruz: Zaman. Einstein işte bu dört boyutlu evren için de uzayzaman kavramını kullandı. Cisimlerin kütlesi ne kadar fazla olursa uzayzamanı da o kadar fazla bükerler. İşte bu bakış açısı bize aslında taşın dünya tarafından çekilmediğini söyler. Dünya’nın kütlesi etrafındaki uzayzamanı büktüğünden dolayı bu taş bükülen uzayzamanda yere doğru hareket eder. Ancak atlanmaması gereken önemli bir nokta da şudur ki, Bizler Newton’un kütleçekim yasasını tamamıyla terketmedik, ama Newton’un kuramı ışığın kütleçekiminden etkilenmesini açıklayamamakta, çünkü ışığı kütlesiz olarak ele almaktadır ve kütleli cisimlerin kütlesiz bir cismi çekmesi de mümkün değildir.
Uzayzaman dokusunda meydana gelen işte bu kütleçekimsel dalgalanmalar Albert Einstein tarafından öngörülmüş ve izafiyet teorisinin temel sonuçlarından biri olmuştu. Ancak o günün teknolojik şartları nedeniyle bu dalgaların varlığını kanıtlamak mümkün değildi. 1970 yılına geldiğimizde Prof. Weiss ve Prof. Thorne, kütleçekimsel dalgaların doğrudan gözlemlenmesinin mümkün olabileceğini düşündüler. Bunun üzerine Weiss, dalgaların gözlemlenmesinin zorlaştıran etkenleri inceleyip bir dedektör tasarladı. Prof. Barish ise, dedektörlerin kurulmasında öncülük etti. Dedektörlerin kurulması ve yapılan bilimsel araştırmalar binlerce bilim insanının da katkısı oldu. LIGO adı verilen iki dedektörden meydana gelen bu sistem, iki farklı ölçüm yaparak tek bir dedektörün çevresel faktörlerden dolayı yanlış bir şey ölçmesinin önüne geçilmesi üzerine inşaa edildi. 2015 yılına gelindiğinde ilk sinyaller zayıfta olsa dedektörlerce tespit edilmişti. Böylelikle kütleçekimsel dalgaların varlığı gözlemlenmiş oldu.
Astrofizikteki bu önemli keşfin gözlemlenmesinde ve bize aktarılmasında emeği geçen, önce bu üç bilim insanının daha sonra da diğer binlerce bilim insanını tebrik ediyoruz. Bilimle kalın!
