Yerçekiminin gücünü belirleyen ve fiziğin en temel sabitlerinden biri kabul edilen “Big G” olarak bilinen yerçekimi sabiti, bilim dünyasının çözmekte en çok zorlandığı problemlerden biri olmayı sürdürüyor. ABD’deki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nde (NIST) yürütülen ve yaklaşık 10 yıl süren yeni deney, bilim insanlarının belirsizliği azaltmak yerine yeni soru işaretleriyle karşılaşmasına neden oldu.
Araştırmanın başındaki fizikçi Stephan Schlamminger, süreci 'insanın enerjisini emen bir deneyim' olarak tanımladı. Schlamminger, deney boyunca kendisini 'karanlık bir vadide yürüyormuş gibi' hissettiğini söyledi.
Yerçekimi sabiti, evrendeki iki kütle arasındaki çekim kuvvetinin büyüklüğünü belirliyor. Isaac Newton’un yerçekimini tanımlamasından yaklaşık 100 yıl sonra, 1798’de İngiliz bilim insanı Henry Cavendish ilk ölçümü gerçekleştirmişti. Ancak aradan geçen 225 yılı aşkın sürede bilim insanları hâlâ ortak ve yüksek hassasiyetli bir değerde uzlaşabilmiş değil.
Işık hızı ve Planck sabiti gibi diğer temel fizik sabitleri çok yüksek doğrulukla ölçülebilirken, Big G’deki hata payı hâlâ oldukça yüksek seviyede bulunuyor. Bilim insanlarına göre bu durum modern metroloji yani ölçüm bilimi açısından önemli bir problem olarak görülüyor.
Yerçekiminin hassas şekilde ölçülmesinin zor olmasının temel nedenlerinden biri, aslında oldukça zayıf bir kuvvet olması. Almanya Ulusal Metroloji Enstitüsü’nden fizikçi Christian Rothleitner’e göre elektromanyetik kuvvetler yerçekiminden çok daha güçlü etki yaratıyor. Küçük bir mıknatısın bile güçlü çekim oluşturabilmesi bunun en basit örneklerinden biri olarak gösteriliyor.
Kör deney yöntemi kullanıldı
Araştırmacılar son deneyde, son derece hassas ölçüm yapabilen “torsiyon dengesi” adı verilen bir cihaz kullandı. İnce bir fiber üzerinde asılı metal kütlelerin çok küçük dönme hareketlerini ölçen sistem sayesinde yerçekimi kuvveti hesaplanmaya çalışıldı. Deney boyunca sıcaklık, basınç ve çevresel etkilerin sonuçları bozmasını önlemek için yıllarca kalibrasyon yapıldı.
Bilim insanları ayrıca bilinçli veya bilinçsiz önyargıları önlemek amacıyla “kör deney” yöntemi uyguladı. Deney sonuçlarına rastgele bir sayı eklendi ve gerçek değer gizli bir zarf içinde saklandı. Araştırmacılar nihai sonucu ancak çalışma tamamlandıktan sonra öğrendi.
Ancak ortaya çıkan sonuçlar beklendiği gibi olmadı. Ekip tarafından ölçülen Big G değeri, tekrar etmeye çalıştıkları önceki deneyin sonucundan yüzde 0,0235 daha düşük çıktı ve uluslararası kabul gören CODATA verileriyle de uyuşmadı.
Schlamminger, farkın günlük hayatta küçük görünebileceğini ancak temel fizik açısından önemli olduğunu belirterek, “İnsan boyunu ölçerken birkaç milimetre hata yapmak gibi” değerlendirmesinde bulundu.
Deneysel hata mı, henüz bilinmeyen fizik kuralları mı?
Bilim insanları, ölçümlerdeki tutarsızlığın arkasında henüz bilinmeyen fizik kuralları olabileceği ihtimalini tamamen dışlamasa da, çoğu araştırmacı bunun daha çok deneysel hata veya keşfedilmemiş küçük fiziksel etkilerden kaynaklandığını düşünüyor.
Buna rağmen araştırma ekibi, deneyin başarısız olmadığını savunuyor. Bilim insanlarına göre hassas ölçüm çalışmaları yalnızca doğru sayıya ulaşmayı değil, bilinmeyen sorunları ortaya çıkarmayı da sağlıyor. Schlamminger ise tüm zorluklara rağmen çalışmalarını sürdürmekte kararlı olduğunu belirterek genç araştırmacıların Big G üzerine çalışmaktan vazgeçmemesi gerektiğini söylüyor.
Kaynak: Gazete Oksijen
