Eşiğinden ilk adımımızı attığımız yeni binyıl, sıfırlarının vurguladığı yeni başlangıcı yepyeni bir fizikle yapmaya hazırlanıyor. Artık tanıdığımız değil, tanımadığımızın peşindeyiz. Evreni dolduran karanlık madde, şimdiye kadar farkına varmadığımız yeni doğa kuvvetleri, bu kuvvetlerin birleştirilmesi, kuramsal fiziğin yeni uğraşı alanları olacak. Ancak kapanmamış birkaç hesap da yok değil!… Bunların başında 30 yıldır fiziğin “arananlar” listesinin başında bulan Higgs bozonu geliyor. Tüm madde parçacıklarına kütle kazandıran bir maddeyi, bir anlamda maddenin temelini arıyoruz. Bulunması, yalnızca bir merakın giderilmesi anlamına gelmiyor. Yeni fiziğin oturacağı kuramsal temelleri de bütünleyecek, sağlamlaştıracak. Parçacığın başına konan ödül büyük. Avrupa ve Amerika’nın iki büyük parçacık avcısı bu büyük onurun peşinden koşuyor. En yetkin fizikçiler, maddenin temelini önümüzdeki birkaç yıl içinde ortaya çıkaracakları konusunda öylesine güvenliler ki, anlaşılan yeni binyılın ilk önemli keşfi için çok fazla beklemeyeceğiz…

MADDEDEN YAPILIYIZ. Gördüğümüz her şey de maddeden. Güneşimiz ve evrendeki katrilyonlarca benzeri, üstünde yaşadığımız gezegen, soluduğumuz hava, okuduğunuz bu sayfa, derginizi tutan eliniz hep madde. Küçüğe doğru yolculuğumuzu biraz daha sürdürelim: Madde, moleküllerden yapılı, moleküller atomlardan; atomlar, çapı santimetrenin yüz milyonda biri olan bir elektron bulutundan ve bu bulutun çapından yüz bin kez küçük bir çekirdekten oluşuyor. Çekirdek de proton ve nötronlardan. Her proton (ya da nötron), elektronun yaklaşık 2000 katı kütleye sahip. Çekirdek parçacıkları da daha temel parçacıklardan, kuark-lardan yapılı…
Peki çevremizde gördüğümüz şeylerin boyutlarını, hatta kendi boyutlarımızı belirleyen ne? Söyleyelim, moleküllerin boyutları. Bunu belirleyense atomun büyüklüğü. Atomun büyüklüğü, çekirdek çevresinde dönen elektronların yörüngesiyle belirleniyor. Bu yörüngelerin çapıysa, elektronun kütlesine bağlı. Elektron biraz daha küçük olsaydı, yörüngelerin çapı, dolayısıyla da atomların boyutları, sonuç olarak gördüğümüz her şey daha küçük olurdu. O halde elektronun kütlesi, evreni açıklayabilmek için çok önemli. Ama besbelli ki, ne uçsuz bucaksız evren, ne de atom parçacıklarının mikrodün-yası tek bir temel parçacıkla açıklanabilir. En hafif temel parçacık olan elektronun yanı sıra daha başka temel parçacıklar da var. Bunların en ağırı da, geçtiğimiz yıllarda bulunan ve kütlesi elektronunkinin 350 000 katı olan üst kuark. Tüm bu temel parçacıkların ve bunların etkileşimini sağlayan başka türden parçacıkların farklı farklı kütleleri var.
Kütle hepimiz için öylesine doğal bir şey ki, pek çoğumuz bunun önemini aklımıza bile getirmemişizdir. Nereden, nasıl geldiğini düşünmemişizdir. Oysa kütlenin evrende yaşamsal bir önemi var. Nedeniyse çok basit: Nesneleri ağırlaştırıyor. Hareketlerini yavaşlatıyor. Tıpkı şişman birinin biraz koşunca soluğunun yetmemesi, yavaşlaması gibi, büyük kütleli parçacıkların da erimi az oluyor. Tüy sıkletlerse hem maratoncu, hem de hız rekortmeni süper atletler. Kütle olmasaydı, evren, içinde parçacıkların ışık hızıyla sağa sola uçuştuğu delicesine çalkantılı bir denizi andırırdı. Moleküller oluşamazdı. Dahası yaşam ortaya çıkamazdı. Ne mutlu bizlere ki, kütlesiz bir evrende yaşamıyoruz. Protonların, nötronların, elektronların, kısacası bildiğimiz atomları oluşturan parçaların, hatta bunları da oluşturan daha temel parçaların kütleleri var. İşte bu kütle evrene düzen getiriyor; üzerinde yaşayabildiğimiz gezegenler ortaya çıkarıyor, Güneş’in parlamasını sağlıyor. Kütle, yaşamın temeli.
Gelgelelim, yaşamı böylesine ko-laylaştıran kütle, fizikçilerin işini güç-leştiriyor. Boşlukta ışık hızıyla uçuşan parçacıkların kuramını oluşturmak daha kolay. Fizikçilere göre temel doğa kuvvetleri, büyük patlama öncesinde olduğu gibi özdeş, başka bir deyişle simetrik olmalı. Yani her temel kuvvet aslında ötekilerin başka bir açıdan görünümü olmalı. Örneğin, atom çekirdeklerinin bozunmasına yol açan zayıf çekirdek kuvvetiyle, atomları bir arada tutan elektromanyetik kuvvetin aslında “elektrozayıf adlı tek bir kuvvet olduğu kanıtlandı. Bu durumda bu kuvvetleri taşıyan parçacıkların, yani bo-zonların da simetrik olması gerek. Elektromanyetik kuvvetin taşıyıcısı, kütlesiz olduğunu bildiğimiz foton. Deneyler, fotonun kütlesinin, elektronun kütlesinin “Katrilyonda birinin katrilyonda birinden” (10-30)büyük olamayacağını gösteriyor. Kuramsal ola-raksa sıfır olması gerekiyor. Kütlesi olmadığı için foton, hem en hızlı parçacık, hem de sınırsız erimli. Oysa bakı-yoruz zayıf kuvveti taşıyan W+, W- ve Z0 bozonları çok kısa erimli. Bu nedenle zayıf etkileşimin erimi, atom çekirdeğinden daha da kısa ; santimetrenin katrilyonda biri (10-15cm) kadar. O halde bu etkileşimin araçlarının kütleleri olmalı. Gerçekten de bu bozonların sonradan bulunan kütleleri 81 ve 93 milyar elektronvolt (GeV). Yani proto-nun kütlesinin aşağı yukarı 100 katı. Princeton Üniversitesi İleri Araştırmalar Enstitüsü fizikçilerinden Frank Wilczek’e göre, işte bu kütle elektrozayıf kuramı çarpıtıyor. 1960′lı yıllarda elektrozayıf kuvvet kuramını geliştiren ABD’li fizikçi Sheldon Glashow, iki kuvveti birleştirebilmek için zayıf kuvvet bozonlarına kaynağını bilmediği bir kütle koymak zorunda kaldı. Simetrik olması gereken kuvvet taşıyıcılarından biri kütlesiz, ötekilerse kütleye sahip. İşte bu paradoks, fizikçileri, parçacıklara kütle kazandırarak aslında varolan simetriyi perdeleyen yeni bir parçacık, bir Higgs parçacığı düşüncesine götürdü. Bu öyle bir parçacık ki, yalnızca kuvvetlerin etkileşimini açıklayan Standart Model’in imdadına yetişmekle kalmıyor. Zayıf kuvvette belirgin olan ve bir anlamda yaşamımızıbozulması”nı da açıklıyor. Standart Model’in son sınavı anlamına gelen “büyük birleştirme kuramları” ve bir adım ötesi olan “her şeyin kuramları” için de bu parçacık anahtar konumda. Bu niteliğinden ötürü, bu kuramsal parçacık, Nobel Ödüllü fizikçi Leon Lederman tarafından “Parçacıkların tanrısı” (God Particle) diye adlandırılıyor. Ancak Higgs parçacığı, yaşamsal olduğu kadar da gizemli. Hangi enerji düzeyinde varolduğu bilinmediği gibi, varlığı bile, üstelik varlığını gerektiren matematik modelin kurucularından birince sorgulanıyor. Kimi fizikçiler Higgs parçacığını, bu bilinmezliğinden ötürü “Standart Model’in sorunlarının altına süpürüldüğü bir ‘cehalet halısı’” olarak nitelendiriyorlar. Mizah duyguları gelişkin bazılarına göreyse, “Higgs parçacığı, Standart Model’in tuvaletine benziyor; her eve böyle bir şey gerekli; ama kimse bundan sözetmekten hoşlanmaz.”