Bir Fizikçiyi On Yıl Kovalayan Zarf

Bu hikayeyi anlatmam gerekiyor, çünkü tam bir geek zevki.

Şöyle düşün: Stephan Schlamminger adında bir fizikçi, on yıl boyunca inanılmaz önemli bir şeyi ölçmeye çalışıyor. Nihayet beklenen an geliyor. Elinde bir zarf var. Zarfın içinde peşinde olduğu cevap.

Ama açmaya neredeyse cesaret edemiyor.

Bir gerilim filmi gibi değil mi? Ama bu gerçek bilim, ve beklentilerinizin çok ötesinde bir heyecan taşıyor.

Çözülmesi Sandığınız Kadar Zor Bir Sorun

Üzerine her düşündüğümde beni hayran bırakan şey şu: yerçekimiyle her an iç içeyiz, lisede öğrendik, ama hâlâ tam olarak ne kadar güçlü olduğunu bilmiyoruz.

Gerçekten bilmiyoruz.

"Big G" diye bir sayı var (küçük g'den farklı olarak, küçük g sadece Dünya'da nesnelerin yaşadığı ivme). Big G, kütleli herhangi iki nesne arasındaki çekim kuvvetinin temel şiddetini veriyor. Düşen elmalardan yörüngedeki gezegenlere kadar her şeyin nasıl davrandığını belirleyen ünlü Newton denkleminde yer alan bu sayı.

Peki sorun ne? Bilim insanları bu sayıyı 225 yıldır belirlemeye çalışıyorlar ve hâlâ hemfikir olamıyorlar.

Şunu bir düşünün. İki yüzyıllık bilimsel ilerleme ve yerçekimi hâlâ inatla gizemli kalıyor.

Neden Bu Kadar Zor?

Hemen deneyebileceğiniz eğlenceli bir test: Küçük bir mıknatıs alın (buzdolabının üstündekiler gibi). Bir ataş kaldırın onunla.

Tebrikler, tüm Dünya'nın çekim gücünü yendiniz.

İşte yerçekimi diğer kuvvetlere kıyasla ne kadar komik derecede zayıf görünüyor. Minicik bir elektromıknatıs, gezegenimizin tüm ağırlığına karşı nesneler kaldırabiliyor. Mıknatısların çalışmasını sağlayan elektromanyetik kuvvet, yerçekiminden yaklaşık bir trilyon trilyon trilyon kat daha güçlü.

Dolayısıyla fizikçiler laboratuvarda yerçekimini ölçmeye çalıştıklarında, tespit etmeye çalıştıkları kuvvetler o kadar küçük ki, bir tüyün ağırlığı bile kayaya karşı hafif kalıyor. Deney düzeneği inanılmaz hassas olmak zorunda ve kamyon geçişinden sıcaklık değişimlerine kadar küçücük titreşimler ölçümleri altüst edebiliyor.

Rock konserinin ortasında bir fısıltıyı duymaya çalışmak gibi bir şey.

Zarf Çözümü

NIST'de (Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü) çalışan Schlamminger, daha önce Fransa'da yapılmış bir deneyi tekrarlamaya karar veriyor. Mantık basit: başka bir laboratuvar aynı sonucu alabilirse, big G konusundaki anlaşmazlıklar bir nebze azalacak.

Ama hikayeyi özel yapan şey: Schlamminger kendisinden şüpheleniyor.

Görüyorsunuz, bilim insanları da insandan ibaret. Ve insanlar bazen bilinçdışı olarak, bulmayı bekledikleri şeyi doğrulayacak şekilde verileri yorumlama eğilimi gösteriyorlar. Buna doğrulama yanlılığı diyoruz ve araştırmada ciddi bir sorun.

Schlamminger bunun önüne geçmek için bir meslektaşından verilerinin bir kısmını karıştırmasını istiyor. Meslektaş, ölçümlerinin bir kısmından gizli bir sayı çıkarıyor, o sayıyı bir zarfın içine koyup mühürlüyor ve Schlamminger'e veriyor.

İşte bu noktada ilginç hale geliyor: Schlamminger tüm verilerini analiz edebilir, tüm hesaplamalarını yapabilir, bir sonuç elde edebilir... ama doğru sonuç olup olmadığını bilemez. Çünkü zarfın içindeki sayı olmadan kendi deneyinin şifresini çözemez.

Temelde kendi araştırmasına karşı körleşmiş.

On Yıllık Bekleyiş

On yıl boyunca Schlamminger bu proje üzerinde çalışıyor. Veri analiz ediyor, aletler yapıyor, işini kontrol ediyor ve muhtemelen epey uykusuz gece geçiriyor. Cevap o sırada zarfta otururken.

2022'de neredeyse açacaktı. Ama en son dakikada, havadaki basınçtan kaynaklanan ince bir etkinin tam olarak hesaba katılmadığını fark ediyor. Bu kadar hassas deneylerde küçücük etkiler bile önemli.

İki yıl daha bekliyor.

Sonunda, 11 Temmuz 2024'te, Schlamminger Colorado'daki bir konferansta sonuçlarını sunmak üzere programlanıyor. O zamana kadar muhtemelen tırnaklarını yiyecek kadar gergin.

Ve hikayede en çok sevdiğim şey: tüm o zaman, tüm bu dikkatli hazırlık sonrasında, hâlâ ne bulacağından emin değil.

Bu Ne Anlama Geliyor?

Farklı deneylerden elde edilen big G ölçümleri tam olarak uyumlu değil. Aradaki farklar küçük—10.000'de bir civarında—ama her şey mükemmel çalışıyor olsaydı ortaya çıkması gerekenden büyükler.

Çoğu bilim insanı, muhtemelen henüz kimsenin yakalayamadığı ince deneysel etkiler olduğunu düşünüyor. Belki hesaba katmadıkları bir titreşim veya veriye sızan termal bir etki.

Ama daha heyecan verici bir olasılık da var: Belki yerçekiminin kendisi hakkında bir şeyler kaçırıyoruz.

Biliyorum, biliyorum, bu bir bilimkurgu filminin konusu gibi geliyor. Ama şu var: yerçekimi anlayışımızın eksik olduğunu zaten biliyoruz. Einstein bize Newtonian yerçekiminin, işe yarasa da, aslında sadece bir yaklaşım olduğunu gösterdi. Ve fizikçiler yerçekimini kuantum mekaniğiyle (çok küçük şeylerin fiziği) birleştirmeye çalıştıklarında, matematik tamamen çöküyor.

Yani bu tutarsızlıkların içinde yeni bir fizik gizleniyor olabilir mi, diye merak etmek çılgınlık değil.

Asıl Hikaye Burada

Bakın, Schlamminger zarfı sonunda açtığında ne bulduğunu bilmiyorum. Ve dürüst olmak gerekirse, bu bile mesele değil.

Asıl hikaye, temel bilime giden o güzel, takıntılı özenle ilgili. Bu adam hayatının on yılını inanılmaz zor bir şeyi ölçmeye harcadı, çünkü yeni bir akıllı telefona veya daha iyi bir ilaca yol açacak diye değil—sadece bilmek istediği için.

Kendi verilerine karşı körleşmek için kendi kendisini deneylerinden alıkoydu. Havadaki basınç etkisini fark ettiği için büyük açıklamasını erteledi. Her ayrıntıyı düşündü, çünkü evren bu saygıyı hak ediyor.

Her şeyin hemen bir uygulama veya pratik bir fayda gerektirdiği bir çağda, gece geç saatlere kadar "yerçekimi gerçekten ne kadar güçlü?" gibi soruları cevaplamak için uğraşan bilim insanları olması iç rahatlatıcı bir şey.

Merak bu, bizi insan yapan.

Ve bir yerde, hâlâ evrenin en iyi saklanmış sırlarından birini taşıyan bir zarf var.