Yeni tip koronavirüs (Kovid-19) salgını nedeniyle kurulumu geciken ancak parçacık fiziği araştırmalarının yapılacağı laboratuvar sayesinde, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) ile ortak çalışmalar yapılmaya başlanacak.
Bu çalışmalar sayesinde artık Türkiye’de CERN ile ortak teknoloji geliştirmek, bu teknolojiyi telekomünikasyon, network güvenliği ve başka alanlarda da kullanabilmek ve böylece hem bilimsel altyapıyı hem de sanayiiyi geliştirebilmek mümkün olacak.
“Türkiye üniversitelerinde CERN ile çalışan gruplar olsa da yapılacak olan bu çalışmalar daha çok yüksek hızlarda ve çok büyük bir hassasiyette çalışan bir veri akışı sistemi kurmayı içerecek ve Türkiye’de ilk olacak” diyen CERN araştırma ekibinden Dr. Bora Akgün, önümüzdeki günlerde CERN’den kopmadan burada çalıştığı konuları Boğaziçi Üniversitesi’nde kuracağı laboratuvarda devam ettirmek üzere İstanbul’a dönecek.
Projenin finansmanının TÜBİTAK tarafından karşılandığını söyleyen Akgün, “Geçtiğimiz yıl 2232 koduyla ‘Uluslararası Lider Araştırmacılar’ programı başlattılar ve bu program için yazdığım proje kabul oldu. Zaten projenin amacı hem Türkiye’ye teknoloji transferi yapmak hem de proje dahilinde çalışarak ülkemizdeki yetişmiş insan gücünü arttırmak" dedi.
CERN ile olan bağlantısının devam edeceğini ve kuracağı laboratuvarda gerçekleşecek çalışmaların CMS deneyi bünyesindeki başka araştırma gruplarıyla ortak bir şekilde yürütüleceğini belirten Akgün, projeye ilişkin şunları söyledi:
Laboratuvar istediğim gibi kurulup çalışmalar planladığım gibi devam ettiği sürece CERN ile ortak çalışmalar katlanarak yıllarca devam edecek. Laboratuvar kurulduktan ve CERN ile ortak çalışmalar yoluna girdikten sonra hem Boğaziçi Üniversitesi'ndeki farklı bölümlerle hem de farklı üniversitelerle ortak yeni çalışmalar yapmak mümkün olacak. Bunu ne destek almak ne de destek vermek gibi değil de ele ele verip yeni şeyler ortaya koymak olarak değerlendirmek daha doğru olur.
"4-5 katlı bir bina boyunda son teknoloji ürünü bir lego"
“CMS (Compact Muon Solenoid) adı verilen atomların çarpışmasını ölçen cihaz sayesinde deneydeki en son görevim 2027 yılında tamamlanması planlanıyor” diyen Akgün, “HGCAL (Yüksek Çözünürlüklü Kalorimetre) adı verilen algıç, birçok anlamda veri akışı sistemi üzerine kurulu çalışıyor. CMS deneyi oldukça kompleks bir algıç” dedi ve ekledi:
Bunu farklı farklı parçaların bir araya gelmesiyle oluşmuş bir lego olarak da düşünebilirsiniz, 4-5 katlı bir bina boyunda son teknoloji ürünü bir lego. Bu cihaz bir taraftan atomların çarpışmalarını inceleyip veri almaya devam ediyor ama bir yandan da bizler mevcut bu cihazın yenilerini tasarlayıp test ediyoruz. Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümü'nde kurulacak laboratuvarda yapılacak öncelikli çalışma veri akışı sisteminin geliştirilmesi ve istenen koşullara uygun gerekli testlerin yapılması olacak.
“Kurulacak laboratuvar bu devasa veriyi işleyecek olan sistemin geliştirilmesini hedefliyor”
Buyuk Hadron Carpistiricisi (BHÇ) protonları veya kurşun çekirdeklerini ışık hızına çok yakın hızlarda algıçların merkezinde çarpıştırdığını söyleyen Akgün, şunları söyledi:
Çarpışmalardan sonra ortaya enerji çıkar, çok kısa bir süre için çok küçük bir hacimde enerji yoğunluğu öyle yükselir ki bu bize normalde günlük hayatımızda görmemizin mümkün olmadığı ancak CERN gibi laboratuvarlarda üretebileceğimiz farklı farklı kütlelere sahip parçacıkları gözlemleme fırsatı verir.
Bu gözlemlerimizi CMS gibi algıçlar sayesinde yapıyoruz. Kullandığımız elektronikler sayesinde elektrik yükünü sayısallaştırıp ‘0’ lara ‘1’ lere çeviririz. Uzun süre bu çarpışmaları incelebilmek için kullanacağınız malzeme ve elektroniklerin radyasyona dayanıklı olması gerekir. Algıçlarda kullandığımız elektroniklerin karakterizasyon ve radyasyon testleri çok önemlidir.
Diğer önemli konunun ise çarpışmaların sıklığı ile alakalı olduğunu aktaran Akgün, şu bilgileri paylaştı:
BHC’nin çevresi 27 kilometredir. Çarpışan parçacıkların ışık hızına çok yakın hızlarda hareket eder, bu kadar yüksek hızlardaki parçacıklar saniyede 40 milyon kere çarpışır. Böyle bir sıklıkla meydana gelen çarpışmalarda ortaya çıkan binlerce parçacığın algıcımızda bıraktığı milyonlarca sinyal sayısallaştırıldıktan sonra optik kablolarla bütün bu devasa verinin işleneceği veri akışı sistemine ulaşır. Bu veri bize evren ile ilgili yeni şeyler öğretir. Bu veriyi isleyebilmek için geliştirdiğimiz teknolojiyi de telekomünikasyon ve network güvenliği gibi alanlarda da kullanılabiliriz.
Akgün, "Boğaziçi Üniversitesinde kurulacak olan laboratuvar bu devasa veriyi işleyecek olan sistemin geliştirilmesini hedefliyor. Geliştirilecek olan sistem elektronik donanım, bu donanımın parçası olan programlanabilir lojiğin ve işlemcilerin üzerinde çalışacak iyazilimi istenilen şekilde çalıştığının test edilmesi kritik öneme sahip. Bu çalışmalar CERN ile ortak olarak yürütülecek” dedi.
“Hedefim, Türkiye bilimini daha da ileri taşıyacak bilim insanlarının yetişmesini sağlamak”
Koronavirüs süreci sonrasında yapmak istediği başka projeler olduğunu belirten Akgün, “Öncelikle beni CERN’e götüren evreni anlama ya da anlamlandırma merakı olduğu yerde duruyor. Evren’le ilgili sorulara cevap vermek için kurduğumuz sistemler çok önemli; çünkü onlar olmazsa sorularımıza cevap bulabilmemiz mümkün değil" diye konuştu.
"Bu ileri teknoloji ürünü sistemlerle aldığımız veriyi inceleyip cevap aramak istediğim sorular var" diyen Akgün, şunları söyledi:
Doktoram Kuantum Renk Dinamiği ölçümüyle ilgiliydi, doktora sonrası araştırmalarım süresince de Süpersimetri kuramı ile ilgili çalışmalar yaptım. Biliyorsunuz 2012 yılında CERN’de Higgs Bozonunu keşfettik ve 2013 yılında Nobel ödülü geldi. CERN’de CMS deneyinde aldığımız veriyi inceleyip daha keşfedilecek çok şey var.
Algıç teknolojileriyle ilgili hayata geçirmek istediğim başka fikirlerinin de olduğunu söyleyen Akgün, "Tabi ki bütün bunları gerçekleştirmek için meraklı, öğrenmeye aç, gecesini gündüzüne katıp benimle birlikte çalışacak her seviyeden lisans, yüksek lisans, doktora düzeyinde hem fizik hem de mühendislik öğrencilerine ihtiyacım var. Benim hedefim Türkiye’de kendi alanımdan uluslararası seviyede bilim yapıp ileride Türkiye bilimini daha da ileri taşıyacak bilim insanlarının yetişmesini sağlamak" ifadelerini kullandı.
“13 binin üzerinde bilim insanı, bilimin sınırlarını genişletmeye devam ediyor”
Akgün, CERN'in (Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi) kısaca tarihi ve çalışmaları hakkında şu bilgileri verdi:
Cenevre şehri yakınında, İsviçre–Fransa sınırında kurulu dünyanın en büyük parçacık hızlandırıcısına ev sahipliği yapan Avrupa Nükleer Araştırma Laboratuvarında yapılan bilimsel araştırmalarda sadece bilimin sınırları zorlanmakla kalmaz, bu çalışmalar için gerekli teknoloji ve bunların sonucu yenilikler de hız kazanır.
İkinci Dünya Savaşı’ndan parçalanmış olarak çıkan Avrupa’da, bilimsel çalışmalar da eski parlak günlerinin çok gerisinde kalmıştı. Zamanın ileri görüşlü tanınmış bilim insanları bu gidişin geri döndürülmesini sağlamak için uluslararası bir atom fiziği laboratuvarı kurulmasını önerdiler. Merkezin Cenevre’de kurulmasına karar verildi ve ilk kazma 1954’de vuruldu. Kuruluş anlaşması ise 12 ülke tarafından imzalandı. Bugün üye ülke sayısı 23 ve 100’ün üzerinde ülkeden 13 binin üzerinde bilim insanı bilimin sınırlarını genişletmeye devam ediyor.
CERN'in ismindeki “nükleer” kelimesinin, kuruluş tarihlerinde maddeyi anlamaya çalışan fizikçilerin, çoğunlukla atomun ve atom çekirdeğinin yapısı ile ilgileniyor olmasından kaynaklandığı belirten Akgün, "Burada yapılan araştırmaların sivil veya askeri enerji üretimi ile hiçbir ilgisi olmamasına rağmen, CERN, kuruluş aşamasında aldığı ismi kullanmaya devam ediyor. Bugün ise maddenin temel yapı taşlarını ve aralarındaki etkileşmeleri inceleyen bilim dalına 'parçacık fiziği' diyoruz" diye kaydetti.
Akgün, "Maddenin çok küçük boyutlardaki yapısını incelemek için de maddeyi çok yüksek enerjilerde çarpıştırmak gerekiyor. Çarpışma enerjisi ne kadar büyük olursa o kadar küçük boyutlarda inceleme olanağı veriyor. Bunun için de parçacık hızlandırıcıları kullanılıyor" dedi.
Akgün, CERN’in temel işlevinin maddenin yapı taşlarını ve bunların birbiri ile etkileşmelerini incelemek ve bu konuda yapılan deneysel çalışmalara ev sahipliği yapmak olsa da bir taraftan geleceğin bilim insanı, mühendis ve kalifiye işgücünü yetiştirerek, bir taraftan da araştırmalarda gerekli teknolojilerin geliştirilmesini sağlayarak, üye ülkelere yetişmiş insan gücü ve bilgi birikimi sağlamak olduğunu ifade etti.
"Bütün dünyadan bilim insanları için bir çekim merkezi oluşturarak, değişik ülke ve kültürlerden insanları birleştirmektedir" ifadelerini kullanan Akgün, şöyle devam etti:
CERN’un amiral gemisi Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (BHÇ) ve bu çarpışmaların incelendiği ikisi genel amaçlı ATLAS ve CMS deneyleridir. BHÇ’de ayrıca belli özel konuları incelemek için özel olarak tasarlanmış LHCb, ALICE, TOTEM deneyleri de vardır. Deney adları ya deney aletinin özelliklerini tanımlayan ya da araştırmayı amaçladıkları fiziği açıklayan kelimelerden akılda kolay kalması ve deneyi belirlemesi amacı ile üretilmiştir. CERN araştırma programı BHÇ deneyleri dışında “Proton Synchrotron” ve “Super Proton Synchrotron” hızlandırıcılarından alınan demetler ile yapılan sabit hedef deneyleri, İtalya’da “Grand Sasso” laboratuvarı ile ortak nötrino programı, karşı-proton, karşı-madde araştırmaları, düşük enerjili radyoaktif atom için ile yapılan çalışmalar, hızlandırıcıya gerek duymayan deneyler ve hatta başka yerlerdeki deneylere ev sahipliği yapmak gibi çok geniş bir yelpazeyi kapsamaktadır. Mevcut hızlandırıcıların işletilmesi, iyileştirilmesi ve geleceğin hızlandırıcı teknolojisinin geliştirilmesi CERN’in bilimsel programı içinde yer alıyor.
CERN laboratuvarında yapılan deneylerde değişik enerjiler gerçekleştirilen çarpışmaların incelenmekte olduğunu aktaran Akgün, şunları söyledi:
Tümleşik yapıda bulunan hızlandırıcılar kendi enerji aralıklarındaki deneylere parçacık demeti sağlamanın dışında, parçacıkları bir üst enerji düzeyine çıkaracak şekilde hızlandırarak, daha büyük hızlandırıcıların ön kademesi olarak da çalışmaktadır. CERN laboratuvarı tüm bu çalışmalara ev sahibi olarak yer ve altyapı sunuyor. Bu çalışmalarda kullanılan parçacıkları hızlandıracak aletleri geliştirip kurmak CERN’in bütçesinden karşılanır. Deney aletlerinin üretimi, kurulması ve bakımı ise, içinde CERN’in de olduğu, deneye katılan kurumlar ve onların bilimsel çalışmalarını destekleyen ulusal destekleyici yapılar tarafından üstlenilir.
“Şanslıyım; hayatta ne yapmak istediğimi nispeten erken bir yaşta fark ettim”
Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümü mezunu olan Dr. Bora Akgün, nasıl bu alana yöneldiğini şöyle anlatıyor:
Fiziğe olan ilgim lise yıllarında başladı diyebilirim. Bu ilginin ardında yatan temel güdü meraktı. Çevremizde gördüklerimizi, yaşadığımız dünyayı ve evreni anlama ve anlamlandırma merakı. Lisede yakın bir arkadaşımın babası olan Arsin Arşık, Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümünde öğretim görevlisiydi, onun da verdiğim kararda etkili olduğunu söyleyebilirim. Üniversite 1. sınıfın sonuna doğru fizik doktorası yapmak istediğime 3. sınıfın ortasına doğru da bunu parçacık fiziği alanında yapmak istediğime emindim. Bir anlamda şanslıyım diyebilirim, ben hayatta ne yapmak istediğimi nispeten erken bir yaşta fark ettim.
Akgün, "Parçacık fiziğini seçmemde Engin Arık ve Erhan Gülmez hocalarımın büyük etkisi olduğunu söylemeliyim. Eğer parçacık fiziğini çalışacaksanız olmanız gereken yer CERN. Dolayısıyla bulunmak istediğim yerin neresi olduğundan emindim ve bunun ABD üzerinden yapmanın kendimi en iyi şekilde geliştirmeme vesile olacağına karar verip ABD üniversitelerinin fizik bölümü doktora programlarına başvurup, kabul aldığım programlardan bana en uyanını seçtim" dedi.
Akgün, sözlerini şöyle sürdürdü:
2005 yılında Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümünden ikincilikle mezun olup, ABD’nin Pittsburgh şehrine yerleştim. Hem Pittsburgh Üniversitesi’nde hem de Carnegie Mellon Üniversitesi’nde birer yüksek lisans çalışması tamamlayıp Carnegie Mellon Üniversitesi doktora öğrencisi olarak CERN’e 2008 yılında geldim. Ben kariyerimin başından beri CMS deneyinde çalıştım. Doktoram 2012 yılında bittiğinde CERN’de kalmaya devam edecek şekilde Rice Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırma görevlisi olarak 2017 yılından itibaren de doğrudan CERN araştırma ekibinin parçası olarak ‘Fellow’ pozisyonunda çalıştım. Bu uzun süre içinde çalıştığım konular, aldığım sorumluluklar ve yönettiğim ekiplerin sayısı ve niteliği değişti. Ama ilk başta söz ettiğim merak ve işini en iyi şekilde şevkle yapma arzusu hiç değişmedi. Sanırım bilim aşkının özü de budur: Merak ettiğini keşfetme, bilinmeyeni bilme arzusu. Tabi bu her şeyin çok kolay olduğu, hiç sıkıntı çekilmediği anlamına gelmiyor.
© The Independentturkish
