Atomu parçalayan ilk kişi kimdi? Bu soruyu yanıtlamak neden zor?

“`html

Donald Trump, yemin töreninde ABD’li bilim insanlarının atomu parçaladığını söyleyerek beklenmedik bir tartışmanın fitilini ateşledi.

Birçok tartışmacı, bu unvanın aslında İngiliz psikologlarına ve Yeni Zelandalılara ait olduğunu ifade ediyor. Zira, atomun parçalanması konusundaki ilk büyük başarı 1919’da Yeni Zelandalı bilim insanı Ernest Rutherford tarafından, o dönemdeki adıyla Manchester Victoria Üniversitesi’nde gerçekleştirilmişti.

Bu iddia yüzeysel olarak doğru görünse de, alanındaki uzmanlar için “Atomu parçalayan ilk kişi kimdir?” sorusu, atomun yapısı kadar karmaşık bir mesele. Parçacık fiziği uzmanı Dr. Harry Cliff’in belirttiği gibi, “atomu parçalamak” ifadesi bile tartışmalıdır.

Atom Nedir?

Atomlar, tüm maddelerin en temel yapı taşlarını oluşturur ve bir çekirdek ile bu çekirdeğin etrafında dönen elektronlardan meydana gelir.

Atom fikri ilk olarak Antik Yunan felsefesinde tartışılmıştır; o dönemde atomların var olan en küçük parçacıklar olduğu düşünülüyordu. “Atom” kelimesi, Antik Yunanca’da “bölünemeyen” anlamına gelir.

Atomlar, 1803 yılında John Dalton’un atom teorisiyle bilim dünyasına ilk adımlarını attı. Ancak Manchesterlı bir bilim adamı olan Dalton, atomların daha basit parçalara ayrılamayacağı konusunda ısrarcıydı.

Neredeyse bir asır sonra, yine bir Manchesterlı olan Joseph John Thomson, atomun içinde bulunan elektronları keşfederek bu görüşü çürütecek daha küçük parçaların varlığını kanıtladı.

Ernest Rutherford, ‘nükleer fiziğin babası’ olarak anılmaktadır.

Rutherford’ın Eserleri

Rutherford, atomların yapısı hakkında birçok önemli buluşa imza atmış ve 1911 yılında meslektaşları Hans Geiger ve Ernest Marsden ile birlikte gezegensel atom modelini geliştirmiştir.

Bu modelde, atomun merkezinde pozitif yüklü bir çekirdek ve çekirdek etrafında dönen elektronlar olduğu açıklanmıştır. Rutherford ve ekibinin, 1914-1919 yılları arasında Manchester’da yaptığı deneyler, “atomu parçalayan” ilk çalışmalar olarak kabul edilmektedir.

Rutherford, nitrojen gazını radyoaktif parçacıklara maruz bıraktığında gazdan bir “hidrojen çekirdeği” çıkarmış ve bu süreçte gazın oksijene dönüşmesine neden olmuştur.

Dr. Cliff, Rutherford ve ekibinin aslında “bugün proton dediğimiz parçacığı” bulduğunu ifade etmektedir. Ona göre, Rutherford’ın başardığı şey, “bu tür nükleer reaksiyonların mümkün olduğunu ve bir şeyi başka bir şeye dönüştürmenin yollarını aratıklarıdır.”

Dr. Cliff, “Bu daha önce yapılmamıştı,” diye ekliyor. Rutherford kendisi de “parçalama” yerine “dezentegrasyon” terimini tercih ediyordu.

Aralık 1917’de yazdığı bir metinde, deneylerinin “birçok önemli sonucu” olacağını ve “çekirdeğin çevresindeki kuvvetlerin yapısı üzerine önemli bilgiler sunacağını” belirtmiştir.

Rutherford ayrıca, “Bu yöntemle atomu parçalamayı deniyorum” diyerek, “Sonuçlar umut verici ancak daha fazla çalışma gerekecek,” şeklinde ifade etmiştir.

Peki Sonra Ne Oldu?

Tarihçi Dr. James Sumner, Rutherford’ın çalışmalarının “temel kavramlar açısından devrim yarattığını,” ancak atomu “parçalamaktan çok” bir elementi başka bir elemana dönüştürdüğünü açıklıyor.

Rutherford, Cambridge Üniversitesi’nde Cavendish Laboratuvarı’nın yöneticisi olarak dönüş yapmış ve atom çekirdeklerinin “parçalanması” üzerine odaklanmıştır.

Dr. Cliff, Rutherford’ın süpervizörlüğünde öğrencileri John Cockcroft ve Ernest Walton’un 1932’de dünyanın ilk parçacık hızlandırıcılarından birini inşa ettiklerini belirtiyor. Bu cihaz, “atomu gerçekten ikiye ayıran” güçlü bir makine olarak tanımlanıyor.

Dr. Cliff, genel olarak “cesur bir bilim insanının atom parçalama deneylerinin burada başladığını” ifade ediyor.

Bununla birlikte, Dr. Sumner, bu deneyi “nükleer enerjinin ve nükleer silahların temellerini atan türden bir atom parçalama” olarak görmediğini vurguluyor.

ABD’li Bilim İnsanlarının Hak Talebi Neden Merkezi?

Birçok insan, atom bilimine dair bilgilerin gizliliği ile Manhattan Projesi’ni ilişkilendiriyor; bu proje, özellikle projenin en önemli figürlerinden biri olan J. Robert Oppenheimer’ın hayatına dair son zamanlarda yapılmış Oscar ödüllü bir film ile daha fazla gündeme geldi.

ABD’nin 1942’de başlayarak atomun gücünü toplayıp ilk nükleer silahları üretmeyi hedefleyen araştırma ve geliştirme projesi, dünya çapında birçok bilim insanının iş birliğini içeriyordu.

Oppenheimer, ekibine dâhil ettiği İtalyan fizikçi Enrico Fermi ile 1934 yılında atomu ilk parçalayan kişi olarak öne çıkmaktadır.

Enrico Fermi, İkinci Dünya Savaşı’ndan sonra Chicago’da dünyanın ilk nükleer reaktörünü inşa etti.

Rutherford’ın eski öğrencisi, Alman kimyacı Otto Hahn ve Fritz Strassman, Fermi’nin deneylerini dört yıl boyunca tekrar etmiş ve 1938 yılı itibarıyla Fermi’nin nükleer fisyonu keşfettiğini anlamışlardır.

Fizyon sırasında uranyum ve plütonyum gibi istikrarsız elementlerin çekirdekleri parçalanarak büyük miktarda enerji açığa çıkmaktadır.

Fermi, 1939’da İtalya’dan kaçtıktan sonra Chicago’da ilk nükleer reaktörü inşa ederek, kontrollü bir nükleer reaksiyon başlatmayı başarmıştır.

Bu deneyler, Rutherford’nın ilk çabalarıyla birleşerek atom silahlarının temelini atan nükleer fisyon sürecine katkı sağlamıştır.

Dr. Cliff, Manhattan Projesi’ni “bu bilimin, dünya üzerinde muazzam etkilere sahip şeyler üretmeye yönelik endüstrileştirilmesi” olarak tanımlıyor.

Tüm Bu Çalışmaların Sonucu Ne Oldu?

Atomu kimlerin ilk kez parçaladığı sorusunun ötesinde, Rutherford, Walton, Cockcroft, Oppenheimer, Fermi, Geiger, Marsden ve diğer öncüler, nükleer çağın temellerini atan çalışmalara imza atmışlardır.

Dev bir parçacık hızlandırıcı olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), 1998 ile 2008 yılları arasında Alp Dağları’nın altında inşa edilerek atomları çarpıştırmak ve bu çarpışmaların sonuçlarını incelemek için kullanılmaktadır.

LHC sayesinde ‘Tanrı parçacığı’ olarak adlandırılan Higgs bozonu gibi önemli keşifler elde edilmiş ve atom altı dünyaya dair daha derinlemesine incelemeler gerçekleştirilmiştir.

Rutherford’ın araştırmaları günümüzde LHC’de kullanılan bilimin temellerini oluşturdu.

LHC’de gerçekleştirilen çalışmalarda, Dr. Cliff’in belirtmiş olduğu üzere, “evreni şekillendiren, henüz keşfedilmemiş temel parçacıkları” bulma hedefi bulunmaktadır.

Karanlık madde bu bağlamda önemli bir örnektir; Dr. Cliff, bu görünmez maddenin tüm maddelerin %80’ini oluşturduğunu ve herkesin bu konuda bir açıklama arayışında olduğunu kaydediyor.

Dr. Cliff, bu deneylerin Rutherford’ın mirasıyla doğrudan bağlantılı olduğunu ve bugünkü araştırmaların, Rutherford’ın “hayal bile edemeyeceği ölçekte” geliştiğini vurguladı.

“`