CERN'de bilim kadını olmak

11 Şubat Uluslararası Bilimde Kadın ve Kız Çocukları Günü (International Day of Women and Girls in Science) BM tarafından 2015 tarihinde ilan edildi ve o tarihten beri her 11 Şubat’ta kutlanıyor. BM verilerine göre dünya çapındaki bilim insanlarının ve araştırmacıların kadın oranı yüzde 30 bile değil (29.3%). Rol model sayısı bu kadar azken kadınların ve kız çocuklarının bilim alanındaki çalışmalara katılımlarını artırmak ve onları güçlendirmek oldukça zor. Ama zoru başaranlar da var.

Örneğin; Adıyaman Üniversitesi Fizik bölüm başkanı ve CERN (Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi)’deki iki büyük detektörden biri olan CMS deneyi üyelerinden 1978 doğumluProf. Dr. Deniz Sunar Çerçi...

Sunar Çerçi, CMS yönetimi tarafından Eylül 2020'de Standart Model Hadronik Fizik grubu yöneticiliğine atanmış ilk Türk bilim insanı oldu. Kendisi 2010 yılından bu yana CERN'de CMS deneyinin üyesi olarak aktif bir şekilde çalışıyor.

Şu an CERN'de. CMS'deki yönetici pozisyonuyla ilgili yıllık bir çalıştay düzenliyor. Hem deneyci, hem de kuramcı 30 konuşmacıyı bir araya getirecekleri bir çalıştay hazırlığı içindeler. Biz bu görüşmeyi yaparken oldukça yoğundu ama gene de vakit ayırdı, nezaketine teşekkür ederiz.

Deniz Sunar Çerçi'nin uzmanlık alanı jet fiziği ve düşük mometuma sahip jetlerin ölçümü. İlgi alanları yüksek enerji ve parçacık fiziği, büyük hadron çarpıştırıcısı (LHC), kompakt muon solenoidi (CMS) deneyi, jetler, acayip parçacıklar, ileri bölge fiziği. Uluslararası dergilerde yayınlanmış 851 makalesi var. Katıldığı projeler, aldığı ödüller, burslar, tezler, hakemlikleri... CV'si o kadar dolu ki, bir insanın hayatına bu kadar çalışmayı sığdırabilmesi mümkün mü diye düşünüyor insan. Tüm bunların üzerine evli ve 2 çocuk annesi. Eşi de kendisi gibi fizikçi ve CERN'de aynı deneyde çalışıyorlar.

Çok acayip yani. Çok çok acayip.

Kendisi hayatını fiziğe adamış çok başarılı bir bilim kadını. Ve CERN'de Türk kadınını en güzel şekilde temsil ediyor. Hepimize rol model.

Kariyerinizden bahseder misiniz?

Lisansımı Çukurova Üniversitesi’nde tamamladıktan sonra yüksek lisansıma aynı üniversitede başladım. Yüksek lisansımı yaptığım dönemde Araştırma Görevlisi olarak atandım. 2005 yılında doktora eğitimim için Hamburg’ta bulunan DESY (Alman Elektron Sinkrotronu) laboratuvarındaki deneylerden biri olan H1 Deneyinde çalışmak üzere Belçika’nın Antwerpen Üniversitesi’e gittim. 4 yıllık DESY’de yapmış olduğum doktora çalışmamın sonucunda doktoralı fizikçi olarak çalışmak üzere DESY’den uluslararası prestijli bir pozisyon olan Fellowship için kabul aldım. Fakat, yurtdışından ziyade ülkemizde çalışma yapma isteğimden dolayı 2009 yılında Adıyaman Üniversitesinde yardımcı doçent olarak işe başladım.

CERN'e ne zaman katıldınız?

İsviçre ile Fransa sınırında yer alan Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi kısa adıyla CERN’deki CMS deneyindeki bilimsel çalışmalarıma ülkemizin desteklemiş olduğu projeler aracılığıyla 2010 yılında katıldım. Bu çalışmalar sırasında 2 doktora ve 3 de yüksek lisans olmak üzere 5 öğrenci yetiştirdim. 2015-2016 yılları arasında CMS Deneyinin Small-x QCD and Forward Jets Physics Grubuna yönetici olarak atandım. 2016-2018 yılları arasında yöneticilik görevime Soft QCD and Small-x Physics Grubunda devam ettim. CMS deneyinin en büyük fizik gruplarından biri olan Standart Model Physics (SMP) grubuna ait SMP-Hadronik grubunun yöneticiliğine Eylül 2020’de atandım. CERN’deki bilimsel çalışmalarımın ve yöneticiliğimin yanı sıra Adıyaman Üniversitesi’nde Profesör ünvanı ile Fizik Bölüm Başkanı olarak görevimi sürdürüyorum.

Fizik dersi okulda hiç sevilmez. Ben de sevmezdim. Aslında fizik diğer bilim dallarına gore daha somut; bir şeyi havaya bırakınca yere düşüyor, mesela. Ama çocuklar o kadar formul ve kural içerisinde bu ders hayatta ne işime yarayacak yanılgısına düşüyor. Fizik sizin için ne ifade ediyor tam olarak?

Tam da sizin söylediğiniz gibi Fizik hayatın ta kendisi. Fizik latince “doğa” kökünden geliyor. Fizik, basit bir konserve açacağından elektrikli cihazlara, cep telefonlarından kaslara ve beyne, depremler, tsunamiler ve kasırgalardan kuarklara etrafımızdaki dünyayı anlamamıza yardımcı olur. Fizik, evreni sadece anlamakla kalmayıp düzenlememize de yardımcı olur. Fizik, bilim, mühendislik ve tıpta olduğu kadar ekonomi, finans, yönetim, hukuk ve kamu politikasındaki verileri analiz etmek ve sorunları çözmek için gereken nicel ve analitik becerileri sağlar.

Fizik bilinçli tercih mi yoksa tesadüf müydü?

Aslında benim pek de tesadüf olmadı. Ben tüm tercihlerimi Fizik ve Matematik üzerine yaptım. Bilerek isteyerek Fizik bölümünü seçtim ve okudum. Tabii ailem için biraz şaşırtıcı oldu. Onlar benden hep tıp okumamı bekliyorlardı. Ancak büyük bir anlayışla beni desteklediler ve kararıma saygı duydular.

CERN’de göreviniz nedir şu anda? Nasıl seçildiniz?

CERN'deki büyük parçacık hızlandırıcı tesislerinde çalışan yüzlerce zihin, dünyanın daha önce görmediği sonuçlar üretmek amacıyla mükemmel bir organizasyon ile bir araya geliyor. Her makale analizin başlangıcından yayınlanma aşamasına kadar kapsamlı bir yolculuğa çıkar. Analiz verileri LHC'nin çarpışmalarından toplanmaya başladıkça, bir CMS makalesinin süreci ilgili fizik çalışma grubundan (Higgs, Süpersimetri, Standart Model vb.) birine dahil olmakla başlar. Bu çalışma gruplarının her birinin üyeleri tarafından yapılan analizleri koordine eden grup yöneticileri vardır. CMS deneyinin en büyük fizik gruplarından biri olan Standart Model Fizik Grubunda SMP-HAD yöneticiliği pozisyonuna Almanya’nın KIT üniversitesinde çalışmakta olan bir Alman profesör meslektaşımla birlikte CMS Yönetimi tarafından 2020 Eylül’de atandım. Görev; ilk sunumdan yayına kadar olan fizik analizlerinin denetimi ve koordinasyonu, dergi kabul edene kadar her analizin takibi, grup toplantılarına haftalık olarak başkanlık etmek, gerektiğinde çalıştaylar ve bilimsel tartışmalar düzenlemek, yeni analizler önermek gibi çeşitli bilimsel sorumlulukları içeriyor.

Bu tip görevlere bilim insanları seçilerek gelir. CMS Yönetimi pozisyonları açar. Dünyanın çeşitli ülkelerinden üye olan yaklaşık 2200 kişilik CMS İşbirliği üyelerine duyuru yapılır. Genelde bu duyurulara göreve uygun olduğu düşünülen kişiler yine CMS İşbirliği içerisinde özellikle söz sahibi bilim insanları tarafından aday gösterilir. Bu adaylar CMS Yönetimi tarafından mülakata tabi tutulur. Sonuç olarak Yönetim Kurulu tarafından nihai karar verilir.

Sadece yönetici misiniz, yoksa deneyde bizzat çalışıyor musunuz?

Sadece yönetici değilim. CERN’de öncelikle CMS deneyinin bir üyesi ve doktoralı araştırmacı olarak bilimsel çalışmalar yapıyorum. Hem fizik analizleri hem de dedektör bileşenlerinin tasarlanması, üretilmesi ve test edilmesi gibi çalışmalarda da aktif olarak çalışıyorum. Bunun yanında bir de CMS deneyinde yöneticilk görevim var.

CERN'de kaç fizikçi var?

Öncelikle CERN’de bulunan en büyük deneylerden biri olan CMS (Küçük Müon Solenoidi) deneyini anlatmak gerekiyor. CMS İşbirliği, insanlığın evrenimizin en temel yasaları hakkındaki bilgisini ilerletme arayışında dünyanın dört bir yanından parçacık fiziği topluluğunun üyelerini bir araya getiriyor. CMS, 40'tan fazla ülkeden yaklaşık 200 enstitü ve üniversiteden oluşan 4000'den fazla parçacık fizikçisi, mühendis, bilgisayar bilimcisi, teknisyen ve öğrenciye sahip.

CMS İşbirliği, CERN'in Büyük Hadron Çarpıştırıcısındaki genel amaçlı parçacık dedektörlerinden biri olan CMS dedektörünü çalıştırarak veri toplar. Dünyanın her yerinden katılan işbirliği üyeleri, son montaj için CERN'e getirilen dedektör bileşenlerinin tasarlanmasına ve üretilmesine yardımcı olur. CMS tarafından toplanan veriler, Worldwide LHC Computing Grid aracılığıyla birçok bilgi işlem merkeziyle paylaşılır. Buradan 40'tan fazla ülkedeki CMS kurumlarına fizik analizi için dağıtılırlar. Böyle büyük bir işbirliğinde çalışan fizikçilerin kadroları genel itibariyle kendi bulundukları üniversite veya enstitülerdedir.

CERN'de yapılan deneyden kısaca bahseder misiniz?

CERN'de gerçekleştirdiğimiz çalışmalarımız, evrenin neyden yapıldığını ve nasıl çalıştığını ortaya çıkarmaya yönelik çalışmalar. CERN'deki biz fizikçiler mühendislerle birlikte, maddenin temel bileşenleri olan temel parçacıkları incelemek için dünyanın en büyük ve en karmaşık bilimsel araçlarını kullanıyoruz. Hızlandırıcı olarak adlandırdığımız bu araçlar atomaltı parçacıkları ışık hızına yakın bir hızla çarpıştırıyor. Çarpışma sonrasındaki süreç bize parçacıkların nasıl etkileşim kurduğuna dair ipuçları veriyor ve doğanın temel yasalarına ilişkin içgörüler sağlıyor. Evrenimizin en küçük yapı taşlarını araştırarak insan bilgisinin sınırlarını ilerletmek istiyoruz.

Sizin Adıyaman üniversitesinden oraya gidiyor olmanız ve bu deneyde yer almanız çok heyecan verici.

Evet haklısınız. Adıyaman Üniversitesi’nin bir öğretim üyesi olarak CERN’de bilimsel çalışmalar yapmak benim için de çok gurur ve heyecan verici. Üniversitelerin başarı sıralaması nasıl bir şekilde kriter uyguladığınız ve değerlendirdiğiniz ile ilgili. Örneğin Adıyaman Üniversitesi Fizik Bölümü olarak US News Best Global Üniversities isimli uluslararası prestijli bir sıralamada 2020 yılında dünyada 380. olduk. Geçtiğimiz yıllarda da bundan farklı değildi.

CERN'de kaç Türk var? Kaç Türk yönetici var?

CERN’de yürütülen çeşitli projelerde ve işbirliklerinde çalışmakta olan 250 civarında Türk bulunuyor. Bu kişilerin dörtte üçünü Türkiye'deki kurumlarda çalışanlar oluşturuyor. Bu araştırmacılar da CERN’de bulunan farklı deneylerde çalışmalarını sürdürüyor. CERN’de bulunan dört büyük deneylerden biri olan CMS’de Türkiye’deki bir üniversitede kadrolu olup bir Fizik Analiz grubunda yönetici olan bir tek ben varım. 4 büyük deneyin adları; CMS, ATLAS, ALICE ve LHCB. Bunlar içinde en yoğun çalışılan işbirlikleri ATLAS ve CMS. Türkler CMS deneyince sayıca daha çoklar.

CERN'e üye kaç ülke var şu anda? Türkiye CERN’e üye mi?

CERN’e şu anda 23 üye ülke. 3 üyeliğin ön aşamasındaki ülke, 6 assosiye üye ve 6 gözlemci ülke bulunuyor. Türkiye 1961 yılında gözlemci ülke statüsünde katıldığı CERN'e 2015 yılında “asosiye (ortak) üye” oldu. Anlaşma gereği Türkiye CERN’e yıllık ortak üye aidatı ödemeye başladı. Bu miktar tam üyelik aidatının onda biri oranında. CERN’e assosiye üye ülke olmakla; daimi kadro hariç bütün programlardan faydalanma, öğrencilerimize staj ve eğitim olanakları ve Türk firmalarına CERN ihalelerine katılma hakkı kazanmış olduk. Programlara ve ihalelere her ülke katkısı oranında katılabiliyor. Tam üye ülkelerin özel görevleri ve ayrıcalıkları var. CERN programlarının sermaye ve işletme maliyetlerine katkıda bulunur, organizasyon ve faaliyetleri hakkındaki tüm önemli kararlardan sorumlu Konseyde temsil edilirler. Türkiye bundan sonraki süreçte CERN’e tam üye olursa bilimsel projelerde ülkemizden daha fazla bilim insanı yer alabilir.

Büyük Hadron Hızlandırıcısı nedir? Hadron nedir? Hızlanan nedir? Hızlanınca ne oluyor?

CERN’de yer alan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, günümüzde dünyanın en yüksek enerjili parçacık hızlandırıcısıdır. Yerin yaklaşık 50 ila 175 m altında çevresi yaklaşık 27 km olan dairesel bir tünelde inşa edilmiştir. LHC, protonları veya iyonları ışık hızına yakın hızlara ulaştıran bir parçacık hızlandırıcısıdır. Hızlandırcı parçacıkların enerjisini yol boyunca artıran bir dizi süper iletken mıknatıs halkasından oluşur. Büyük olarak adlandırılmasının sebebi çevresinin yaklaşık 27 km olmasıdır. "Hadron" denmesinin nedemi ise hadron adı verilen parçacık grubuna ait olan protonları veya iyonları hızlandırdığı içindir. "Çarpıştırıcı" çünkü parçacıklar, makinenin etrafındaki dört noktada çarpışmak üzere yapılmış zıt yönlerde hareket eden iki demetten oluşur. Hadronlar temel parçacık olarak adlandırdığımız kuarklardan oluşan atomaltı parçacıklardır. Örneğin proton ve nötronlar birer hadrondur. Protonları ışık hızına yakın hızlarda çarpıştırıyoruz. Tabi protonları iki ayrı demet halinde hazırlıyoruz.

Bu deney ne amaçlıyor? CERN'de hangi sorulara yanıt aranıyor?

CERN'in ana odağı parçacık fiziğidir, maddenin temel bileşenlerini incelemek en temel hedefimiz. Ancak CERN’deki fizik programı nükleerden yüksek enerjili fiziğe, antimadde çalışmalarından kozmik ışınların bulutlar üzerindeki olası etkilerine kadar çok daha geniştir. Ayrıca; madde neden yapılmıştır ve neden bir ağırlığa sahiptir, maddenin kökeni nedir, evreni dolduran karanlık madde nedir, evren nasıl oluştu ve nasıl gelişiyor, evren neden bu kadar büyük ve yaşlı, evrenin geleceği nedir gibi sorulara cevap vermeyi amaçlıyor.

Hızlandırıcı nedir neye yarar? Hızlanan nedir, insanların anlayacağı şekilde orada neler oluyor?

Parçacıkların yapısını incelemek için parçacıkları çok yüksek enerjilerde çarpıştırmamız gerekiyor. Çarpışma enerjisi ne kadar büyük olursa o kadar küçük boyutlarda inceleme olanağı veriyor. Bunun için de parçacık hızlandırıcılarını kullanıyoruz. Parçacık hızlandırıcıları elektrik ve manyetik alan kullanarak elektrik yükü olan atom-altı parçacıkları oldukça yüksek hızlara (ışık hızına oldukça yakın) ulaştırabilen mekanizmalar. Aslında parçacık hızlandırıcılarına basit bir örnek olarak eski tüplü televizyonlarda da kullanılan ve görüntüyü sağlayan katot tüpleri verilebilir. Herhangi bir cismi hızlandırmak istiyorsak ona kuvvet uygularız. Söz konusu yüklü parçacık olunca uyguladığımız kuvvet elektrik alanıdır. Elektrik alan parçacıkları hızlandırırken büyük süperiletken mıknatıslar kullanarak yani manyetik alan oluşturarak parçacıkların bir noktaya odaklanmasını ve yönlendirilmesini gerçekleştiriyoruz. Ardından pek çok kereler protonları çarpıştırıyoruz.

Bu deneyin insanlığa faydası nedir?

En popüler günlük örnek world-wide-web yani www CERN’deki bilim insanları tarafından ortaya çıkarılmıştır. CERN’de kullandığımız hızlandırıcı ve dedektör teknolojileri özellikle tıpta ve sanayide uygulama alanı buluyor. Tıbbi görüntüleme cihazları gibi. CERN’de doğrudan kanser araştırmaları yapılmıyor ancak kanser tedavilerinde kullanılan hadron terapi merkezi gibi büyük merkezlerin hızlandırıcı teknolojisine katkı sağlayarak insanlığa hizmet ediliyor. Ayrıca hızlandırıcıların kullanım alanlarına baktığımızda tıp ve sanayi gibi alanlarda daha yaygın olduklarını görüyoruz. Pozitron emisyon tomografisinde (PET cihazı), protein gibi organik moleküllerin yapılarının incelenmesinde, elektrik santrallerinin gaz emisyon kontrolünde, atomik seviyede malzeme araştırmalarına kadar çok çeşitli uygulama alanları var.

Türkiye'de hızlandırıcı var mı? Orada da göreviniz var mı?

Türkiye’de TAEK Sarayköy Nükleer Eğitim ve Araştırma Merkezinde (Ankara) kurulumu 2012’de tamamlanan 30 MeV’lik proton hızlandırıcısı bulunuyor. Şimdilik orada bir görevim yok.

Higgs bozonu nedir?

Standard Model temel parçacıklar ve etkileşmeleri hakkında bugüne kadar yaptığımız deneylerin sonuçlarını başarıyla açıklayarak bize doğru bilgiler veren bir kuram. Bu kuramın içerisinde madde parçacıklarına kütle veren yöntemi öneren 1960’lı yıllarda Peter Higgs’tir. Madde Higgs mekanizması sayesinde kütlesini kazanır. Bu kurama göre evrenin her noktasında bir Higgs alanı bulunur ve temel parçacıklar bu Higgs alanı ile etkileşerek kütle kazanırlar. Tabi ki temel parçacıklar bu alan ile ne kadar etkileşirlerse o kadar kütle kazanırlar.

Higgs bozonuna neden tanrı parçacığı deniyor?

Ona editör marifeti diyelim. Fizikçiler tarafından değil bir editör tarafından ortaya atıldı. Nobel ödülü sahibi Amerikalı fizikçi Leon Lederman bir kitabında teoride var olmasına rağmen bir türlü bulunamayan Higs parçacığından "God Damn Particle" yani "Allahın belası parçacık" olarak bahsediyor. Kitabı basacak yayınevinin editörü de daha çok dikkat çeksin diye "God Particle" olarak değiştiriyor bu ifadeyi. Hatta bununla da yetinmiyor, kitabın adını da "The God Particle" yani "Tanrı Parçacığı" koyuyor.

Higs bozonu olmasa ne olacaktı?

Higgs bozonu olmasaydı maddeye kütle kazandıran mekanizma olmazdı. Tüm parçacıklar kütlesiz olurdu. Atom olmazdı. Moleküller olmazdı. Ağır çekirdekler olmazdı. Yaşam mümkün olmazdı ve haliyle bizlerin varoluşu ve yaşam mümkün olmazdı.

Eşiniz de fizikçi bildiğim kadarıyla?

Evet eşim de bir fizikçi hatta birlikte aynı deneyde çalışıyoruz. Sanırım en şanslı olduğum konulardan biri de bu. Eşimin benimle birlikte çalışıyor olması birbirimizi hem anlıyor hem de destekliyoruz. Ortak çalışmalar gerçekleştiriyoruz.

Çocuğunuz var mı?

Bir erkek bir kız olmak üzere iki çocuğum var. Biz CERN’e gidince sağolsunlar annem ve babam ilgileniyorlar. Doğdukları günden bu yana hep ilgilendiler. Aramız gayet iyi. Her şeyin farkındalar. Mutlular da genelde. Aslında bizim çocuklara sormak gerekiyor bu soruyu. Çünkü sadece anneleri değil babaları da CERN’de çalışan bir fizikçi.

Pandemi ile aranız nasıl, aksattı mı işlerinizi.

Pandemi sürecinin mümkün olduğunda işlerimizi aksatmamasını sağlamaya çalıştık. Toplantılarımızı online olarak uzaktan ve düzenli olarak sürdürdük. Elbette bazı işlerde özellikle de laboratuvarda belirli bir süre çalışma kısıtlamaları vardı. Uluslararası geliş gidişler bazı meslektaşlarımızla yüz yüze veya yanyana bir araya gelip çalışmamızı zorlaştırdı.