CERN Günlükleri - Üçüncü Hafta

CERN'de üçüncü haftayı devirirken geçen iki haftaya göre nispeten daha yavaş ve durgun bir hafta geçirdim. Benden sorumlu hocanın bir konferans ve tatil için üç haftalığına İtalya'ya geri dönmesi, teleskobun yönlendirilmesi konusundaki çalışmanın önümüzdeki hafta başlayacak olması arada böyle bir boşluk oluşturdu sanırım. Bu gibi boşlukların sonradan altın değerinde olacağını bildiğimden yine de kendimce değerlendirmeye çalıştım.

Haftaya KWISP dedektöründe kullanacağımız lazeri değişen gerilim ile kontrol etmek için, elimizdeki Red Pitaya (RP) geliştirme modülünü inceleyerek başladım. Kar,t üzerinde hazır gelen osiloskop, RC metre gibi epey fonksiyonel uygulamalarla birlikte kolayca kurulup çalıştırılabiliyor. Fakat bu tip hazır uygulamalar, elinizdeki bir problem için özel bir çözüm oluşturuyorsanız genelde işinize yaramıyor. Kartın arayüzüne bir şekilde bir programlama dili ile ulaşıp, kendiniz programlar yazarak kartın giriş ve çıkışlarını kontrol etmeniz gerekiyor. Bizim durumumuzda RP Matlab, C, Python ve Labview gibi çok çeşitli dillerde kontrol edilebiliyor. Python deneyimim sayesinde kartın arayüzüne hızlıca aşina olup temel kodlarla analog giriş ve çıkışlarından sinyal üretip bu sinyali okumayı başarıyorum. RP temelde yazılım olarak açık kaynak kodlu olduğundan internetteki birçok geliştirici yaptıkları uygulamaları paylaşıyorlar, dolayısıyla örnek kodlar bulmak çok kolay. RP'nin kendi github sayfasında da onlarca örnek bulunuyor. Bu kartla ilgili problemimiz analog çıkışlarından ancak 2V çıkış alıyor olmamızdı; elimizdeki lazerin sıcaklığını kontrol etmek için bizim ihtiyacımız olan ise 5V'luk bir çıkış. İleride bu kartı veri alımı için de kullanmayı planladığımızdan ben her türlü detayını öğrenmeye çalışıyorum, bir taraftan da öğrendiklerimi adım adım dokümante ediyorum benden sonra eline alacak kişiye yardımcı olması açısından. Önümüzdeki hafta hedefim çalıştırdığım Python kodlarına PyQt ile basit bir grafik arayüz yazmak, ayrıca RP'nin çıkışlarını dışarıdan bir sinyal kaynağı ve osiloskop ile kontrol etmek. Kartı daha detaylı tanımak için üzerinde biraz daha çalışmam gerekecek. 5V çıkış için ise asıl kullanacağımız National Instriments analog input/output kartlarını bu hafta deneme fırsatım oldu. Labview'ın NiMax programı ile kolay bir şekilde erişilebilen kartların çalıştığından emin oldum. Bu kartları Labview ile bir arayüz üzerinden kontrol edecek bir kod yazmanın yolunu bulmam gerekecek önümüzdeki hafta.

Üstte Red Pitaya kartı, sağda analog girişlerden biri analog çıkışlardan birine bağlanmış durumda; altta da RP üzerinde gelen osiloskop ile  arayüzünde 0.8 V(peak-to-peak) kare sinyali okuduğu görülüyor

İkinci olarak her salı günü donanım toplantılarına girdiğim, fakat çok çok az şey anlayabildiğim ATLAS TRT toplantılarında bu hafta en azından biraz daha anlayabileyim diye oturup TRT (Transition Radiation Tracker) dedektörüne dair temel makaleler okudum Okuduğum makaleler şunlar:

A. Vogel - ATLAS TRT Radiation Tracker: Straw Tube Gaseous Detectors at High Rates
M Capeans et all. - The Transition Radiation Tracker of ATLAS Experiment

LHC deneyinin en büyük dedektörlerinden biri olan ATLAS'ın iç dedektör kısmında yer alıyor TRT ve içleri Argon ve Xenon dolu çok çok ince tüplerden oluşuyor. ATLAS'ın olduğu yerde çarpışan parçacıklarla etrafa saçılan parçacıklar bu tüplerin içinden geçerek gazı iyonize ediyorlar(gazın elektronlarını koparıp elektron-iyon çiftleri oluşmasına neden oluyorlar) ve aradaki elektrik alan sayesinde oluşan sinyal tüplerin ortalarındaki anot tellerde toplanıyor. Bu sistem sayesinde parçacıkların yolları takip edilebilirken, aynı zamanda farklı parçacıkların sistemde oluşturacağı farklı sinyal sayesinde de parçacık türü tespit edilebiliyor. Dedektörün kendi yapısını anlamaya çalışırken en temellerden girip altında yatan mekanizmanın kullanıldığı temel dedektör türleri olan 'proportional chamber', 'drift tube' gibi örnekleri inceleyerek başladım. Bunlar için harika bir kaynak Fabio Sauli'nin 'Gaseous Radiation Detectors' kitabı. Ayrıca Wikipedia'da da epey kapsamlı bilgiler yer alıyor. Bunları biraz çalışıp TRT toplantısına girdiğimde bu sefer epey fark ettiğini hissettim; bahsi geçen 'occupancy rate', 'space/time residuals' gibi kavramlar artık yabancı olduğum şeyler değildi. Biraz odaklanıp epey kolay ilerleyebileceğimi fark etmek iyi hissettirdi. Önümüzdeki hafta biraz daha veri kısmında, burada dahil olacağım Data Quality Shift'ler hakkında dokümanlar okumaya başlayacağım. Ağustos ortasına doğru da ilk nöbetimi tutmaya başlayacağım gibi duruyor.

TRT dedektörünün yapısını (solda) ve olay olarak adlandırılan bir parçacığın dedektörde bıraktığı sinyalin gösterimi (sağda)

CAST mıknatısının yönlendirme ve takip programının doğru çalıştığından emin olmak için yapılan GRID ölçümleri önümüzdeki pazartesi başlıyor. Bugün CERN'ün 'geometri' departmanından bir kişi gelerek mıknatıs üzerine mıknatısın olduğu alana referans noktalar yerleştirip ön-ölçümler aldı. Biz de bir taraftan teleskobun hareketi sırasında yolu kapatabilecek tüm engelleri kaldırmak ve etrafı da düzenlemek adına biraz temizlik yaptık, deney alanı pırıl pırıl oldu!

Mıknatısı önümüzdeki haftaki ölçümlere hazırlamak için hareket ettirirken

Pazartesi gününden itibaren de mıknatısı 90 farklı noktaya tek tek yönlendirip açı ölçümleri ve motorların encoder değerlerini toplayacağız. Alacağımız verilerle de ben birkaç hafta bol bol zaman geçireceğim. Geçmişteki analizlerin kodlarının büyük bir kısmının hazır olduğunu söylediler; analizleri ROOT ile yapmışlar. Bu haftayı deneydeki araştırmacılardan birinin bana verdiği bir raporu ve geçmiş GRID ölçümlerinin dokümanlarını inceleyerek geçirdim. Eski raporlarda CAST'ta geçmişte görev yapmış bir Türk'ün adını görünce (Cenk Yıldız) hemen gidip kapısını çaldım, bir kahve içip beraber konuştuk, olayı anlamak adına epey kolaylaştırıcı oldu benim için.

Bunların yanında madem bu hafta biraz daha rahat geçiyor, ben de arka planda biraz programlama çalışayım diyerekten biraz Python baktım, bir de her gün ufak ufak C++ bakmaya karar verdim ilk adımları atarak. İkisi için de oldukça kompakt iki kurs takip ediyorum, birisi Google'ın iki günlük Python kursu; diğeri de Microsoft'un bir günlük C++ kursu. Her ikisi de geçmişte biraz programlama deneyimine sahip kişilere yönelik ve sizi hızlı bir şekilde dile aşina kılıp temel kodlar yazabilecek noktaya getiriyor. Bunlara her sabah, günlük işlere başlamadan yarımşar saat ayırarak çok kısa bir sürede epey ilerleme kaydettim diyebilirim. İlerleyen günlerde her ikisi hakkında da bir şeyler karalamayı planlıyorum fizik özelinde.

Son olarak da geçen hafta halka açık hale getirilen yeni ATLAS verilerini en azından en temel düzeyde analiz etmeyi öğrenmek için sunulan arayüzler üzerinden birkaç tutorial yapmaya başladım. Bir taraftan ATLAS dedektörünü tanıyıp bir taraftan ilgili fiziği adım adım öğreniyorsunuz, bir taraftan da gerçek fizik verilerini kullanılan gerçek fizik arayüzleri üzerinden inceleme fırsatınız oluyor. Ben olaya biraz daha aşina olmak adına ilk olarak 'International Masterclass'daki W-Z path'leri ile başladım ve görüntüleme programı Minerva ile birkaç olayı incelemeye çalıştım. Henüz çok ilerleyemedim ama önümüzdeki hafta biraz yol kat edeceğimi umuyorum.

Minerva arayüzünden bir görüntü - detay için: International Masterclass

Bu hafta sonu kendimi yine yollara vurup Einstein'ın yolunu takip edip bu sefer Zürih'e oradan da çocukluğumdan beri Avrupa haritasında ufacık bir ülke olarak hep gözüme çarpan, ismini söylemekte hala zorluk çektiğim, benim için tam bir bilinmezlik olan Liechtenstein'a, başkenti Vaduz'a gidiyorum. Fotoğraflar ve ilgili yazı önümüzdeki günlerde!

CERN Günlükleri - Einstein'ın evine 'kutsal ziyaret'

CERN'de geçirdiğim zamanlar hakkında yazdığım geçen iki yazıda [Birinci Yazı, İkinci Yazı] da buradaki işlere ağırlık verip daha çok teknik konulardan bahsediyordum. İki hafta boyunca buradaki işleri yoluna koyma faslını atlattıktan sonra bu hafta sonu kendimi bir tren yolculuğu ile ödüllendirdim; Einstein'ın bir süre yaşadığı ve çalıştığı İsviçre'nin başkenti Bern şehrine.

İsviçre'de ulaşım çoğu Avrupa ülkesinde olduğu gibi oldukça kolay fakat epey pahalı. Burada geçireceğim zamanlarda hafta sonlarını trenle gezmek için değerlendirmeyi planladığımdan, bir yıl boyunca geçerli olan ve İsviçre'deki tüm tren biletlerinde %50, Almanya ve Avusturya için de %25 indirim uygulayan 'Half-Fare Travel Card' edinip yolculukları nispeten ucuza getirmeye çalışıyorum. Cenevre'den Bern'e önce Leman Gölü üzerindeki harika manzara eşliğinde, ardından ufak İsviçre köyleri arasından dolanan bir yolla önce Lozan, sonra da Fribourg'a uğrayarak yaklaşık 2 saatte ulaşılıyor. Hedefim akşam yediye kadar şehrin tarihi bölümünü gezmek, doğa tarihi müzesini ve Einstein'ın evini ziyaret edip şehrin meydanında bir şeyler atıştırıp geri dönmek. Gezide beni en çok heyecanlandıran Einstein'ın 20'li yaşlarında patent ofisinde çalıştığı ve sonrasında 'Muhteşem Yılı' olarak anılan 1905'de üç farklı alanda başyapıt niteliğinde beş makale kaleme aldığı dönemde yaşadığı evi ziyaret etmek. Bir fizikçi için bir nevi 'kutsal ziyaret' denebilir...

Çok laf kalabalığı yapmadan bu yazıyı fotoğraflarla sürdürmeye niyetliyim. Bern şehri Aaere olarak adlandırılan geniş bir nehrin etrafında kurulu, eski şehrinin olağanüstü mimarisiyle çok etkileyici bir şehir.

Şehrin en karakteristik yerlerinden biri eski şehrin ortasındaki büyük astronomi saati Zytglogge. 1500'lü yıllardan beri içerisindeki mekanizması dahil çok büyük bir kısmı korunan saat üzerindeki göstergelerle tipik saat, gün bilgileriyle Güneş'in hangi burçta olduğu ve Ay'ın evrelerini de gösteriyor. Bu tip özellikler şehir meydanındaki bir saatte günümüz için göstermelik özellikler gibi dursa da orta çağda tüm şehir ahalisinin dünya ve evren hakkındaki tüm bilgisini buradan aldığı göz önüne alınınca ne kadar önemli bir yere sahip olduğu daha kolay anlaşılabiliyor.

Saat kulesi için her gün düzenlenen tura kaydolup bir rehber eşliğinde kuleye çıkıp içerideki mekanizmayı inceleme şansım oldu. Dar spiral bir merdivenle kulenin tepesine çıktık; içeride 150 kg ağırlığında bir sarkaç ile dengelenen epey karışık bir mekanizma bizi karşıladı. Rehber tüm mekanizmayı anlattı fakat ben Fransızcamın yettiği kadar anladım, buradan anlat deseniz size ne kadar anlatabilirim emin değilim :)

Kulenin tepesinde eski şehrin manzarası da çok güzeldi!

Gezinin can alıcı noktası, Einstein'ın evini ziyaret etmeye doğru giderken birden değişen hava ve sağnak yağmurla tüm sokaklar boşaldı, herkes bir yerlere sığındı. Gideceğim yer yakındı şansıma, ıslanmadan Einsteın'ın evine - Einsteinhaus - ulaştım.

"Bu evde 1903-1905 yıllarında Albert Einstein Relativite Teorisi üzerine çalışmasını gerçekleştirdi"

İki kattan oluşan evin ilk katı anladığım kadarıyla Einstein'ın burada kaldığı zamanlar eşiyle birlikte yaşadığı yer. Sadece küçük bir hol ve ana caddeye bakan oturma odası ziyarete açık. Duvarlarda aile fotoğrafları, ortada bir masa, duvarda güzel bir duvar saati. Bu odanın içinde üstadın gezindiğini, türlü türlü problemlere kafa yorduğunu, canı sıkıldığında kafası bunaldığında perdeyi aralayıp caddeyi izlediğini düşünmek garip hissettiriyor gerçekten. Böyle yerlerde o zamanların epey hayalini kurarım kafamda, filmlerdeki gibi birden Einsten belirip etrafta gezinmeye başlar, masasına geçip elinde kalemi bir şeyler karalamaya koyulur. İlginç bir his... Yakın zamanda Einstein'ın hayatını daha detaylı öğrenmek adına elime güzel bir biyografi almak istiyordum zaten; bu gezi de bu niyetimi perçinlemiş oldu.

Kendisinin çalıştığı patent ofisi ve şehirdeki diğer birkaç müzeyi daha gezme planım dönene kadar sürekli yağan yağmur nedeniyle iptal oldu. Ben de şehir meydanında bir kafede yöresel birkaç bira deneyip, dostlarıma ve sevdiklerime göndereceğim kartları yazıp yağmuru izledim. Akşam yedi treniyle de Cenevre'ye geri döndüm!

CERN Günlükleri - İkinci Hafta

CERN'deki iki haftayı neredeyse tamamlıyorum ve artık buradaki işlerin temposuna yavaş yavaş alışmaya başladım. Geldiğimden beri geçen süreç daha çok buraya alışma, etrafı ve insanları tanıma, dahil olacağım deneydeki insanlarla ilk iletişimi kurma şeklinde geçti; yaklaşık iki haftalık bir geçiş süreci denebilir. An itibariyle kalacağım yeri ayarlayıp taşınmış, ofisime yerleşmiş ve dahil olacağım deneylerdeki ilk görevlerimi de almış bulunuyorum. Eğlence başlasın o halde!

CAST'tan başlarsak; pazartesi sabahı itibariyle proje teknik koordinatörü Wolfgang Funk, projede yer alan Yunan araştırmacı ve ekipteki diğer arkadaşımla birlikte toplantı yaptık. Toplantıda bizim çalışma takvimimize paralel olarak CAST'ın önümüzdeki haftalardaki işlerini göz önüne alıp ilgi ve bilgimize göre üstleneceğimiz işleri konuştuk. Öncelikle ben ve makine mühendisi olan diğer arkadaşımı teleskobun/mıknatısın kontrolünden sorumlu ve 'Slow Control' diye adlandırdıkları sistemi baştan itibaren öğrenmemizin iyi olacağını söylediler. Anladığım kadarıyla bu iş CAST'a giren her kişinin en başta bir şekilde öğrendiği ve ileride özellikle veri alımları sırasında mıknatısın fiziksel olarak yönlendirilmesi sırasında en ufak hata ile halledilebilmesini amaçlıyor. Arka tarafta LabVieW adı verilen bir yazılım ile tasarlanmış arayüz mıknatısı üzerindeki her bir birimden çeşitli veriler alan sensörler, hareketleri dijital sinyallere çeviren 'encoder'lar ve daha bir sürü şey bu sistem üzerinden kontrol ediyor. İş epey bir kontrol/elektronik mühendisliği konusu ve birazdan bahsedeceğim üzere bu tip deneylerde bu bilgiler altın değerinde. Uzun zamandır sürekli "teorik" işlere duyduğum ilginin yanında bir şekilde "elimi kirletmek" için iyi bir fırsat olacak bu. Öncelikle biraz LabView öğrenmem gerekecek; ardından sistemi bilen bir kişinin her bir birimi sırayla ele alıp uygulamalı olarak öğretmesi gerekecek. Bunun için bize Yunanistan ekibinden bir araştırmacı destek verecek.

İkinci iş önümüzdeki hafta başlayacak olan ve beni birçok açıdan heyecanlandıran bir iş. Konu teleskobun - hep teleskop diyorum ama aslında mıknatıs demek daha doğru olur - Güneş'i doğru takip etmediğini kontrol etmek için GRID adı verilen bir sistem. Mıknatıs veri alırken sabah Güneş doğarken ve akşam batarken Güneş'in merkezini takip ettiği için doğru yönelip yönelmediği çok kritik bir konu. Yukarıdaki fotoğrafta da görüldüğü gibi mıknatıs kapalı bir alan içerisinde fakat duvarda önündeki metal levhalar Güneş'i görmesini engellemiyor; yani bizim aradığımız 'axion' ya da 'chameleon' gibi parçacıklar etkileşmeden geçiyor. Güneş'in yıl boyunca doğma ve batma noktalarının da değişmesini de göz önüne alarak, Güneş'in tam merkezini hedeflendiğini açılan bir pencere ile yılın sadece belirli bir zamanında kontrol edilebiliyor.  Mıknatıs üzerine yerleştirilen bir kamera Güneş'in fotoğrafını çekerek, mıknatısın yöneldiği koordinatlarla Güneş'in koordinatlarının eşleşip eşleşmediğini kontrol ediyor. Bu eşleşme durumunu daha detaylı analiz edip ayarlamak için belirli aralıklar GRID adı verilen ölçümler yapılıyor. Basitçe, geometriciler geliyor, mıknatısı üzerindeki motorlarla yüzün üzerinde koordinat noktasına yönlendirip bu noktaları belirli bir eksene göre sağ açıklık ve yatay eksene göre de dik açıklık değerlerini açı olarak ölçüyorlar. Aynı zamanda bu koordinatlara karşılık gelen, mıknatısı yönlendiren kontrol sisteminin ürettiği 'encoder' değerleri var; yani açıların dönüştürülerek dijital sayılar haline getirilmiş halleri. Ölçülen açılar ve bunlara karşılık gelen encoder değerleri kaydediliyor. Sonrasında alınan bu yüz ölçümün üzerinden bir interpolasyon yapılarak açı ve encoder değerleri arasındaki dönüşüm fonksiyonu belirleniyor. Bu dönüşüm geçen senelerde yapılmış GRID ölçümleri ile karşılaştırılarak teleskobun konumunun hesabında bir hata olup olmadığı araştırılıyor. Sonuçta bu ayarlar birkaç yılda bir yapıldıktan sonra mıknatıs üzerinde çeşitli değişiklikler yapılıyor, dedektör ve soğutucu sistemleri takılıp çıkarılıyor. Tüm bunlar takip sistemi üzerinde etkide bulunabilecek şeyler. Bu işin analizinin tamamı bende olacak. Ölçümleri Ağustos ayının başı itibariyle alıyor olacağız, ardından hızlıca analizlere ve rapora girişiyorum. Geçmiş senelerde yapılmış ölçüm raporlarını ve analiz yöntemlerini gözden geçiriyorum şu anda. Geçmişte özellikle optik astronomi gözlem ve analizlerinden, amatör astronomi ile uğraşırken büyük ölçekli teleskop takip kontrolüne kadar edindiğim çeşitli bilgiler hep alet çantamda olduğu için çok şanslıyım.

Üçüncü olarak da bahsettiğim 'yan işler'in yanında önümüzdeki sene teslim edeceğim tezimle alakalı asıl konu ise başından beri içinde olmayı istediğim optik-mekanik KWISP sensörü çalışmalarına da dahil oldum. Projenin yürütücüsü Trieste'den Prof. Giovanni Cantatore geçen hafta bana verdiği ufak tefek görevlerden memnun kalmış olacak ki bu hafta danışmanımla da konuşarak buradaki supervisor'ım olmayı kabul etti. Kendisi tek kelimeyle müthiş renkli, inanılmaz eğlenceli ve bilgisiyle üst seviye bir adamın onca işinin arasında bunu üstlenmesi benim için müthiş bir şans. KWISP'de yapılacak çok fazla iş var ve bu işlerin hemen hepsi fiziksel işler. Optik bir masa kurmaya çalışıyoruz örneğin: içerisinde bir lazer düzeneğinin belirli bir yol üzerinde yönlendirilecek ve bu iş müthiş hassasiyet gerekiyor. Sürekli bir komponenti masaya veya etrafa yerleştirmek için etraftaki malzemeleri kullanarak ufak tefek 'icatlar' yapmamız gerekiyor, Optik konusunda deneyimim ve bilgim minimum olmasına rağmen benim için yepyeni olan bu konuyu Giovanni ile epey iyi öğreneceğimi düşünüyorum. Sistemin fiziksel olarak kurulumunun yanında ilerleyen zamanlarda veri alımının da başlamasıyla analize de dahil olduğum takdirde tezim için epey somut adımlar atmış olacağım. Heyecanlıyım!

Optik masamızı hazırlıyoruz, son olarak lazeri yerleştirip hizalama (allignment) yapmamız gerekiyor

KWISP'deki ilk işim kullanılacak olan sıcaklık kontrollü lazerin sıcaklığını elektronik bir kart ile ayarlayabilmenin yolunu bulmak. Bunun için ilk başta genel kullanım için aldıkları hazır bir modül olan Red Pitaya (RP) kartı ile yapabilir miyiz diye düşünürken, modülün sadece 2 Volt analog çıkış verdiğini görünce Giovanni'nin verdiği National Instument modüllerini incelemeye başladım. İstediğimiz fonksiyonu birebir karşılamasa bile ileride Veri Alımı (Data Aquisition - DAQ) için kullanma ihtimalimiz olan RP'yi baştan sona çözüp dökümante etmem gerekiyor üç hafta içinde. NI modülleri de çalıştırıp istediğimiz 5 Volt çıkış kontrolünü sağlamak için uğraşacağım paralelinde.

Red Pitaya modülü - ikisi giriş, ikisi çıkış dört RF kanalı ve üzerindeki FPGA ile ileri seviye uygulamaların geliştirilebileceği Rasberry Pi'ın büyük ağabeyi olan bir kart 

Dahil olduğum işlerin büyük kısmı ilk etapta donanımsal; geçmişte donanım ve elektronik ile aşina olmamın müthiş artısını hissediyorum. Bu tip bilgiler, elinizin atındaki fizik bilgisiyle birleştiğinde karşınızdaki kişi için çok değerli oluyor CERN gibi bir yerde. Ayrıca bir şekilde dahil olacağın sistemin fiziksel olarak işleyişini az çok bilmek epey büyük bir avantaj. KWISP'deki işim şimdilik küçük çaplı olsa da 'slow kontrol' işi başlı başına dev bir iş olarak önümüzde duruyor bakalım.

ATLAS tarafında ise bu hafta itibariyle Türkiye grubunun dahil olduğu TRT dedektörünün haftalık donanım ve yazılım toplantılarına katıldım. Bu toplantılar canlı konferans şeklinde, dünyanın dört bir yanından araştırmacıların dahil olduğu bizim de CERN'de bir odada toplanarak katıldığımız toplantılar şeklinde yapılıyor. Her toplantının bir gündemi oluyor, konuşmacılar ve gösterecekleri sonuçlar önceden hazırlanıyor. Deneyin başında Rus bir bilim insanı Anatoli Romaniouk bulunuyor ve her bir konuya mutlaka müdahil olup yorum yapıyor. Ayrıca her bir alt birimden sorumlu araştırmacılar ve doktora öğrencileri de kendi konularıyla ilgili raporları veriyorlar. Şimdilik toplantıda konuşulanların ancak %1'nin anladım desem yalan olmaz. Çünkü ATLAS dedektörünün yalnızca bir alt dedektörü üzerine konuşuluyor olsa da deneyin ölçeğinin devasa boyutlarda, altındaki fiziğin de ilk etapta benim için müthiş karmaşık olması nedeniyle şimdilik sadece bahsi geçen hatalara, onlarla ilgili anahtar kelimelere aşina olmak için orada bulunuyorum. Bu hafta itibariyle TRT üzerine detaylı makaleler okumaya başlayarak bu 'cehaletimi' nispeten gidermeyi umuyorum. Ayrıca önümüzdeki haftalarda kendim de yaptıktan sonra burada detaylı bir şekilde anlatmayı planladığım, geçen günler halka açık yayınlanan ATLAS verileri ile basit analizlere de göz atmaya başlamak istiyorum [şimdiden merak edenleri buraya alalım]. Ağustos ayında buradaki veri kalitesi nöbetlerine yardımcı olarak katılmaya başlayacağım (bu kişilere 'shadow shifter' deniyor). TRT dedektörünün aldığı verileri kontrol edip olası hataları raporluyorsun basit olarak fakat tonla şey bilmek gerektiriyor. Onun için de yapılacak işleri öğrenmeye başladım yavaş yavaş.

Anlatınca fark ettim ki her ne kadar 'geçiş aşaması' desem de önümüzdeki haftalarda beni gecelere kadar çalışır tutacak onca işin ilk adımlarını atmışım bu hafta. Bir taraftan düzenimi oturttuğum için epey mutluyum. Bugün gidip doğa yürüyüşleri için güzel bir çanta ve ayakkabı da aldım. Yarın da gidip güzel bir tur bisikleti almayı planlıyorum burada dağ bayır dolaşıp deşarj olmak adına. Hafta sonu da ilk keşif gezime, Einstein'ın memleketi Bern'e trenle çıkıyor olacağım. Onları da ilerleyen günlerde paylaşırım diye umuyorum.

CERN'den selamlar!

CERN Günlükleri - Başlangıçlar

Bir hafta kadar önce, iki buçuk ay boyunca buradaki deneylere katkı koymak için CERN'e gelmiş bulunuyorum. Uzun zamandır planlarını yaptığımız, yaklaşık bir dönemdir de sürekli hazırlıklarını yaptığım çalışmalara kısa bir süre içinde başlamış olacağım. Buradaki deneyimimi yazıya dökmek ve paylaşmak adına Eylül sonuna kadar 'CERN Günlükleri' tutmayı planlıyorum; bu yazı da başlangıç olsun.

Geçen aylarda da yazdığım üzere [GökGünce'nin Sekiz Yılı Üzerine] fizik yapmak adına verdiğim onca emek ve fedakarlığın ilk meyvelerini toplamaya başladığımı hissettirdi buraya gelmek. Üstüne ülkedeki malum durumları da göz önüne alırsak nitelikli işler yapmak ve geleceğe biraz daha umutla bakmak adına böylesi bir adım benim için kesinlikle olağanüstü motive edici oldu diyebilirim. Buraya gelişimin hikayesiyle başlayalım: Pazartesi günü 11:30'da olan uçağıma rahat rahat yetişeceğimi varsayarak sabahın 9'unda hava alanındaydım. Tüm işlemlerimi tamamlayıp son pasaport kontrolüne geçtiğimde yeşil/gri pasaport sırasında beni uzun bir kuyruk bekliyordu; herkes gibi ben de ne olduğunun farkında olmadan girdim, beklemeye başladım. Bir saatte ancak 4-5 adım ilerleyen kuyruğun sonunda polislerin yeşil ve gri pasaport sahiplerine özel bir kontrol uyguladıklarını, bu yüzden beklettiklerini fark ettik. Uçağa biniş saatim yaklaşıyordu, ön taraftaki karmaşa ve panik de gittikçe artıyordu çünkü insanlar yavaş yavaş uçaklarını kaçırmaya başlamışlardı. Bizi yeni bir yere yönlendirdiler; 200-300'e yakın kişinin izdiham şeklinde bir bankoya yüklendiğini düşünün. Bu halde uçağa yetişmenin mümkün olmayacağı çok açıktı, sıradan çıkıp uçağı iptal ederek biletimi yarına erteledim. Gün boyunca da memur ve üniversite mensuplarının yurt dışı çıkışlarının iptal edileceğine dair haberler dönmeye başladı. Elimde aylarca uğraştığım rektör ve üniversite kurulunun onaylı 'görevlendirme yazımın' olması nedeniyle bana bir şey olmaz diyordum ama salı sabahı uçağımın kalkışın 9 saat önce hava alanına gittiğimde yanıldığımı fark ettim. Her belgemin ıslak imzalı halini ve üniversitede çalıştığıma dair yine ıslak imzalı belgeler istiyorlardı. Hava alanından taksiyle üniversiteye gidip 2 saatte bunları halledip geri geldiğimde gene beni uzun bir sıra bekliyordu; insanlar gene bir birinin üzerine basıp, birbirinin sırasını kapmaya, aralardan girmeye çalışarak işlerini halletmeye çalışıyorlardı. Uçağıma bir saat kalmıştı ve önümde belgelerini onaylatmak için bekleyen yaklaşık on kişi vardı . Umutsuzluğun diplerinde savaşırken bir şekilde sıra bana gelip polislerin belgelerimi bu sefer onaylamaları için kendimi dua ederken buldum; insanların düşürüldüğü durum buydu işte, dualarla, yalvarmalarla iş yaptırılıyordu. Sırada onlarca akademisyen toplantısına, araştırmasına gitmek için bekliyordu ve bu durum kimsenin umurunda değildi elbette. Filler tepişir, çimenler ezilir misali... Sonuç olarak 15 dakika kala, onayımı aldım ve uçağa koştum. 15:00 uçağı ile Cenevre'ye uçtum ve iki saat sonra Cenevre'ye ulaştığımda tüm üniversite görevlendirmelerinin iptal edildiğini ve akademisyenlere yurt dışına çıkış yasağı getirildiğini öğrendim. Uğraştığım onca şeyi göz önüne alınca kendi durumuma hiç şans diyesim gelmiyor... Neyse, uzun lafın kısası buradayım ve iki buçuk ay boyunca CERN'de birincil olarak ATLAS ve yan deney olarak da CAST deneylerinde çalışıyor olacağım. Buradaki masraflarım TAEK (Türk Atom Enerji Kurumu) tarafından karşılanıyor olacak.

Uçakta Alpler üzerinden harika bir manzara!

Cenevre'ye indiğim gün burada çalışan Türk arkadaşlarla buluştuk, bana ufak bir oryantasyon yaptılar; yarın geldiğimde nerede nasıl kayıt yapacağımı, nerede çalışıp nerede yiyip içeceğimi böylece öğrenmiş oldum. CERN Cenevre'nin en dış bölgesinde, İsviçre-Fransa sınırında yer alıyor. Cenevre şehir merkezinden tramvay ile yaklaşık yarım saatte ulaşılıyor. Burada çalışan kişiler genellikle CERN etrafında ufak yerleşim bölgelerinde küçük apartmanlar veya evlerde yaşıyorlar. CERN'in bulunduğu yer şehrin dış bölgeleri olduğu için etraf alabildiğine tarlalar, ormanlarla kaplı. Fransa tarafında ufku çevreleyen Jura dağları, Cenevre tarafında ise uzak ufukta İsviçre Alpleri ve Avrupa'nın en yüksek zirvesi Mont Blanc ile çevrelenmş bir manzarası var. Geldiğim yerin (İstanbul) aksine burada her şey inanılmaz yavaş ve ritminde işliyor; tramvaylar, otobüsler tam saatinde gelip gidiyor, insanlar birbirlerine aşırı derece saygılılar, geldiğim günden beri bir korna sesi ya da bağırma sesi duymuş değilim. Tipik Avrupa manzarası işte bizim gibi 'medeniyetten' mahrumlar için...

CERN'in girişinde ziyaretçileri karşılayan 'Resepsiyon' binası

CERN'e gelirsek; CERN'ün binalarının bulunduğu alanı devasa bir 'fabrika'ya benzettim ilk başta. Binaların tümü endüstriyel tarzda, birçok yerde genişletme çalışmaları da sürüyor. Giriş çıkışlar epey güvenlikli. İçeriye girdiğinizde sizi ünlü bilim insanlarının isimleriyle adlandırılmış sokaklar karşılıyor. İçeride yüzün üzerinde bina var ve her bir bina numarasıyla anılıyor; 500 Ana bina, 55 Kayıt Binası vs vs diye... Geniş bir teknik üniversite kampüsüne benziyor bir taraftan da. İkinci gün kayıt işlerimi halledip kimlik kartımı aldıktan sonra beraber çalışacağımız arkadaşımla CAST (CERN Axion Solar Telescope) deneyininin bulunduğu alana geçtik.

Albert Einstein sokağı

ATLAS - CMS binalarının ve kafetaryanın önünde, önünde fotoğraf çektirmeyeni dövdükleri göstermelik magnet

CAST, CERN'deki büyük LHC deneyinin yanında yürütülen yan deneylerden biri. Ölçeği devasa ATLAS ve CMS deneylerininkine göre oldukça küçük; tüm deneyde yaklaşık 20-30 kişi yer alıyor. Ben de Bilgi Üniversitesi'nden Prof. Dr. Serkant Çetin ve Boğaziçi Ünv.'den Doç. Dr. Erkcan Özcan'ın danışmanlığında bu deneye girme fırsatım oldu. Geçmişte yaptığım astrofizik çalışmalarını göz önüne alıp biraz daha parçacık fiziği ile astrofiziğin kesiştiği 'parçacık astrofiziği' diye adlandırılan bir alana ait bir deney CAST. LHC deneyinde kullanılan dipole mıknatıslardan birini kullanarak oluşturulan bir 'teleskop' Güneş'e doğru yönlendirilmiş ve Güneş doğarken ve batarken Güneş'i gözleyerek Güneş'te oluştuğu düşünülen axion ve chameleon adlı parçacıklar aranıyor temel olarak. Bu parçacıklar günümüz fiziğinin çözüm bekleyen en büyük problemlerinden karanlık madde ve karanlık enerji için çözüm oluşturabilecek alternatiflerden olduğu düşünülüyor. [CAST deneyi hakkında detaylı bilgi almak için: http://cast.web.cern.ch/CAST/ ]

CAST Teleskobu ve teleskobun raylar üzerinde hareket etmesini sağlayan mekanizma

Deneyde ilk günümde deney alanında çalışmalarını sürdüren Trieste'den Prof. Giovanni Cantatore ile tanıştık ve bize deney alanın gezdirerek teleskobu ve komponentlerini tanıttı. Lisans ve yüksek lisans hayatımda oturup incelediğim, üzerinde çalıştığım tüm deney düzeneklerinden yüzlerce kez daha karmaşık bir deney ile karşı karşıyayım ve bu beni ilk etapta epey bir korkuttu. Onlarca düzenek, birbiriyle ilişkili ve bağlantılı olarak çalışıyor ve her biri ayrı ayrı kontrol edilip gözleniyor. İsmi teleskop belki ama aslında devasa bir mıknatıs kullanılan ve istenen performansı göstermesi için çok düşük sıcaklıklara kadar soğutulması gerekiyor. Ayrıca tonlarca ağırlığını göz önüne alırsanız Güneş'i gözlerken bir şekilde hareket ettirilmesi gerekiyor ki bu başlı başına tam bir mesele. Bunların üzerine bir de asıl gözlemleri yapan mıknatısın arkasında yer alan dedektörler var; bunlar da her biri ayrı bir fiziksel prensiple çalışıyor. Mıknatıs şu anda aktif değil; yıl içerisinde aktif veri alımının ardından şu anda 'bakım döneminde' ve mıknatısın hareket ettirilmesinden, arkasındaki dedektörlerin geliştirilip performans testlerinin yapılmasına kadar birçok iş arka planda paralel yürüyor. Önümüzdeki hafta pazartesi günü deney başkanıyla yapacağımız toplantıda benim de katkı koyacağım kısım netleşecek. Merakla bekliyorum!

Bunun yanında büyük deneylerden ATLAS'ın da parçasıyım ve burada da operasyonel olarak TRT (Transition Radiation Tracker) adındaki dedektörün aldığı verilerin kalitesiyle ilgili çalışmalara dahil olacağım. Hali hazırda bu işle uğraşan Türkiye'den bir ekip var burada, onlarla birlikte yavaş yavaş bu işi öğrenmeye girişeceğim. [ATLAS deneyi hakkında detaylı bilgi almak için: http://atlas.cern/ ] Bir diğer hedefim, veri analizi konusunda bir şeylerin ucundan tutmak. CERN'de birçok kanaldan devasa veri elde ediliyor ve sürekli bu veriler analiz ediliyor. İstatistiksel analiz için kullanılan bir framework olan ROOT'a hakim olabilecek düzeyde öğrenip, machine learning gibi biraz daha ileri analiz yöntemlerini de öğrenmeyi kafama koydum. Bunlar ikincil hedefler elbette. (Bir de İsviçre'nin muhteşem doğasını ve kültürünü deneyimlemek var tabii. En yakın zamanda bir bisiklet alıp harika bir şekilde tasarlanmış bisiklet yollarıyla ülkeyi fırsat buldukça kat etmeye niyetliyim.)

CERN kampüsünde gezerken etrafta gördüğüm insanlar sürekli bir şeyler tartışırken ve konuşurken görüyorum; kafetaryada fiziğin süperstarları diyebileceğimiz John Ellis gibi devlerle karşılaşıyorum; sonra düşündüğümde bu insanların alanlarında en iyi, en uç insanlar olduklarını fark ediyorum. Tüm bu insanların ve fikirlerin olduğu bir ortamın iki ay da olsa havasını solumak, enerji toplamak, yeni şeyler öğrenip yeni insanlarla tanışmak bana kesinlikle çok çok iyi gelecek. Buradaki zamanımı olabildiğince verimli geçirmek adına elimden geldiğince çalışmaya niyetliyim. Epey uzunca bir 'giriş' oldu bu; önümüzdeki hafta bizzat buradaki işlere dair yazacaklarımla seriye resmi başlangıç yapmış olacağım!

CERN'den selamlar! :)

Gökyüzü Mayıs-Haziran'16 sayısı ile baskıda!

Türk Astronomi Derneği iki aylık bülteni Gökyüzü son sayısıyla yayında! Mayıs-Haziran için bir ay önce hazırladığımız bülteni ay sonuna ancak yayınlayabildik çünkü şu sıralar güzel koşuşturmalar içindeyiz: Bülteni basmaya hazırlanıyoruz! Ekibimizle tam bir yıl önce devraldığımız bülteni bir yılda getirdiğimiz noktanın daha da ilerisine taşımak ve daha fazla kişiye ulaşmak için bülteni  sınırlı sayıda da olsa basma kararı verdik. Astronomi ve bilim meraklısı bir destetekçimizin sponsorluğunda ve bu sayıyla başladığımız ilan verenlerimizin katkısı ile Mayıs-Haziran sayımızla baskıya geçiyoruz.

Geçmiş yıllarda Gökyüzü'nün basıldığını hatta bir zamanlar ücret karşılığı abonelik sisteminin dahi olduğunu biliyorum. İlk etapta astronomi ve fizikle ilişkili belirli sayıda kurum ve kuruluşa ulaştıracağımız bülteni gelecek desteklerle baskı sayısını arttırabilirsek internet üzerinden okuyan okurlarımızın ellerinde tutarak güzel bir kahve eşliğinde okumaları için girişimlerimiz olacak. Çok az sayıda bülteni İstanbul-Ankara ve İzmir'de birkaç kitapçı rafına yerleştirme planlarımız da var. Beklemede kalın!

Bu ayki sayımızda 'Gökadamızda Karadelikler' konusunu kapağa taşıyoruz. Sabancı Ünv.'den  Emrah Kalemci ve İstanbul Ünv.'den Ayşe Ulubay'ın kendi çalıştıkları konular üzerinden kapsamlı bir şekilde hazırladıkları yazıların yanında geçen aylardaki kütleçekim dalgaları keşfini etraflıca inceleyen M. Ali Alpar'ın yazısı da bültende yer alıyor. Bu ay ayrıca güzel bir sürpriz bekliyor okurlarımızı, yeni bulmaca köşemiz 'Bulstronoca'! Ceyhun Andaç'ın hazırladığı astronomi bilginizi test edeceğiniz bulmacamızı çözüp bize e-posta olarak gönderen okurlarımız arasından iki kişiye ufak hediyelerimiz olacak!

Bülteni çevrimiçi okumak için: http://bit.ly/gokyuzu_haziran16

Bülteni PDF indirmek ve tüm eski sayılara ulaşmak için: http://www.tad.org.tr/e-bulten

Bültenin yayınlandığı gibi e-posta adresinize gelmesi için şu adresten abone olabilirsiniz: http://www.astronomi.org/?page_id=399