Bilindiği gibi her yıl çeşitli dallarda Nobel Ödülleri veriliyor. Bu dallardan biri de Fizik. Günümüzde teknolojideki ilerlemeler nedeniyle bu ödülü alabilmek oldukça zorlaşmış durumda. Çünkü gerçekten ya bu alanda çok iyi bir kuram ortaya koymak ya da uygulamalı olarak çok iyi bir sonuç elde etmek gerekiyor. Sonuç olarak bu ödül kişi ya da kişilerce yapılmış çalışmalara veriliyor. Bu yıl da bu ödülü 3 kişi paylaştı. Ödülü aldıkları konu da beklendiği gibi Çekimsel Dalgaların Gözlemi idi. Başka bir deyişle, yine gökbilimle bağlantılı bir konuda Nobel Fizik Ödülü verilmiş oldu. Bu konuda daha önce bir yazı yazmıştık. Önceki yazılardan erişilebilir.

İsveç Kraliyet Akademisi tarafından verilen bu ödül, Fizik alanında 2017'de paylaşıldı. Ödülün bir yarısı LIGO / VIRGO İşbirliği ile Rainer Weiss'e ve diğer yarısı da yine LIGO / VIRGO İşbirliği ile Barry C. Barish ile Kip S. Thorne'a 'LIGO dedektörüne ve çekim dalgalarının gözlemlenmesine katkıları için' verildi.

Çekimi dalgaları sonunda yakalandı

Evrenin çekimi dalgaları 14 Eylül 2015'te ilk kez gözlendi. Albert Einstein'ın yüz yıl önce öngördüğü bu dalgalar, iki kara delik arasındaki çarpışmadan geldi. Dalgaların ABD'deki LIGO dedektörüne ulaşması 1,3 milyar yıl sürdü.

Sinyal Dünya'ya ulaştığında son derece zayıftı ancak astrofizikte önemli bir devrime neden olabilecekti. Çekim dalgaları, uzayın en şiddetli olaylarını gözlemek ve bilgimizin sınırlarını test etmek için tümüyle yeni bir yoldur.

Laser Interferometer Gravitational-Wave (Lazer Girişimölçer Çekim-Dalga) Gözlemevi LIGO, yirmiden fazla ülkeden binden fazla araştırmacının katıldığı ortak bir projedir. Birlikte, yaklaşık elli yıllık bir vizyonu gerçekleştirdiler. 2017 Nobel ödülü sahipleri, heyecan ve kararlılıklarıyla LIGO'nun başarısı için çok değerlidirler. Öncüleri olan Rainer Weiss ve Kip S. Thorne, projeyi tamamlayan bilim insanı ve proje lideri olan Barry C. Barish ile birlikte, 40 yıllık çabanın sonunda çekimi dalgalarının gözlenmesini sağladılar.

1970'lerin ortalarında Rainer Weiss, ölçümleri tedirgin eden muhtemel ardalan gürültü kaynaklarını çözümlemişti ve bu gürültü ile başa çıkabilecek lazer tabanlı bir interferometre (girişimölçer) dedektörü  tasarlamıştı. Öncesinde, Hem Kip Thorne hem de Rainer Weiss çekim dalgalarının algılanabileceğine ve evrenle ilgili bilgimiz açısından bir devrim yaratacağına inanmışlardı.

Çekim dalgaları, Albert Einstein'ın Genel Görelilik Kuramında tanımlandığı gibi, ışık hızıyla evrende yayılır. Bir kütle ivmelendiğinde, bir buz patencisinin kollarını bedenine yapıştırdığında ya da bir çift kara deliğin birbiri etrafında dönmesinde olduğu gibi her zaman yaratılırlar. Einstein, çekim dalgalarını ölçmenin hiçbir zaman mümkün olmayacağını düşünüyordu. LIGO projesinin başarısı, çekim dalgası Dünyadan geçerken, bir atom çekirdeğinden binlerce kez daha küçük bir değişikliği ölçmek için bir çift devasa lazer girişimölçeri kullanmasıdır.

Şimdiye kadar evreni keşfetmek için kozmik ışınlar veya nötrinolar gibi elektromanyetik ışınım ve parçacıkların her türü kullanılmıştır. Bununla birlikte, çekim dalgaları, uzay zamanında meydana gelen bozulmaların doğrudan bir sonucudur. Bu tümüyle yeni ve farklı, görünmeyen dünyaları açan bir şeydir. Dalgaları yakalamayı ve verdikleri mesajlarını yorumlamayı başaranlar için bir keşif bolluğu söz konusu.

Ödülü paylaşan biliminsanlarından biri olan Rainer Weiss, 1962 yılında doktora eğitimini tamamlamış. Çalıştığı yer Massachusetts Institute of Technology (MIT) (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü). Fizik Bölümünde emekli olmuş bir profesör, ancak çalışmalarını sürdürüyor. Çalışma konuları ise Deneysel Atom Fiziği, Atomik Saatler, Lazer Fiziği, Deneysel Kütleçekim, Milimetre ve Milimetre-Altı Gökbilim, Kozmik Ardalan Ölçümleri.

Caltech ve MIT ortak çalışması olan LIGO projesinde, çekim dalgalarını gözlemek, çekim ve astrofizik üzerinde çalışmak için bu dalgaları kullanmak üzerine çalışıyor. Bu konudaki rolünün, bir lisans öğrencisine eşdeğer olduğunu ve bunun çok hoşuna gittiğini söylüyor. Yıllarca Princeton'da Robert Dicke ve David Wilkinson'la birlikte kozmolojik araştırmalar üzerinde çalışmış. MIT'de John King ve Jerrold Zacharias'la atomik ışınlar fiziğine başlamış.

En önemli projeleri, Atom Saati Geliştirme, Kozmik Ardalan Işınımını ölçmek için balon programı, COBE uydu programı, ve ödülü aldığı Lazer Girişimölçer Çekim Dalga Gözlemevi (LIGO).

Dr. Weiss, kozmik mikrodalga ardalan ışınımının tayfındaki öncü ölçümleri, monolitik silikon bolometresini icadı ve lazer girişimölçer çekimi dalgası dedektörü ve hem COBE (mikrodalga ardalan) Projesi hem de LIGO (çekim dalgası algılama) Projesinin kurucu ortağıdır. Çok sayıda bilimsel başarı ödülü sahibidir.

Ödülü paylaşan Barry Barish de doktora eğitimini California Üniversitesinde deneysel parçacık fiziği alanında 1962 yılında tamamlamış. Daha sonra da California Teknoloji Enstitüsünde çalışmaya başlamış. Başlıca araştırma konusu, 1994 yılında ana araştırmacısı olduğu ve 1997'de de yöneticisi olduğu Lazer Girişimölçer Çekim Dalga Gözlemevi (LIGO). Tasarım ve maddi destek konularında en büyük çabalara imza atmış olan Barish, ayrıca dünya çapında binden fazla araştırmacının katıldığı LIGO Bilimsel Ortaklığının da kurucusu.

LIGO'dan önceki bilimsel çalışmaları Fermilab'da nükleonlardan quark altyapılarını açığa çıkarmak amacıyla yapılan yüksek enerjili nötrino çarpışmaları deneyleri üzerine. Bu çalışmaları ile de parçacık astrofiziği üzerine uluslararası bir çaba sergilemiş. Ayrıca CERN'dekine benzer çalışmaların yapıldığı uluslarası doğrusal çarpıştırıcının da yöneticiliğini yapmış. Barish'in de çok sayıda bilimsel ödülü bulunmakta.


Ödülün üçüncü ortağı Kip S. Thorne da California Teknoloji Enstitüsünde çalışan kuramsal fizikçi. Diğerleri gibi 1962 yılında doktora eğitimini tamamlamış. Daha sonra California Teknoloji Enstitüsünde çalışmaya başlamış. 2009'da emekli olmuş ancak bilimsel çalışmaların yanısıra bilimsel kitap yazarlığı ve filmler üzerine yeni bir kariyere başlamış. Özellikle 2014 yılında gösterime giren ve Christopher Nolan'ın yönetmenliğini yaptığı Yıldızlararası (Interstellar) olarak bilinen çok ses getiren film projesi en önemlisidir. Şu anda en önemli çalışma konusu, LIGO dışında bilgisayar benzeştirmeleri ve analitik hesaplamalar yardımıyla eğri uzay-zamanda doğrusal olmayan davranışların belirlenmesidir.

Çekim dalgaları konusunda uzun yıllardır çalışmakta olan Thorne, LIGO'nun kurucuları arasındadır. Thorne da çok sayıda bilimsel çalışmada önemli katkılar yapmış bir araştırmacı olarak çok sayıda bilimsel ödülün sahibidir.

Görüldüğü gibi, 2017 Nobel Fizik Ödülünü paylaşan bu üç araştırmacının bilimsel altyapısı parmak ısırtacak denli başarılarla doludur. Bunun temel nedeni de, dünyanın en önde gelen üniversitelerinde aldıkları köklü eğitim ve yaptıkları çalışmaları yürütebilmelerini sağlayan  çok büyük miktarlardaki maddi destektir. Böylece, temel bilimlere verilen bu büyük önemin büyük başarıları da beraberinde getirmesi büyük bir sürpriz olmamaktadır. Ülkemizde de gittikçe artarak bu konuda desteklerin sağlanması, belki bir gün ülkemizden de Fizik alanında bu ödülü alabilecek başarılara imza atan araştırmacıların çıkmasını sağlayabilir.

Kaynak: https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2017/press.html