CERN'den dönüşümün üzerinden aylar geçiyor ve düzenli yazdığım günlüklerin ardından araya epey bir 'sessizlik' dönemi girdi. Orada geçirdiğim verimli zamanlardan sonra geriye dönüp okuldaki asistanlık işleri, kendi aldığım dersler ve ülkede pek hissedilemeyen 'akademik atmosfer' nedeniyle bu süreçte üretebildiğim, biriktirebildiğim pek bir şey olmadığından kaçınılmaz bir sessizlikti bir taraftan da bu... Önümüzdeki ay CERN'e tekrar geri dönüyorum, bu vesileyle ufak ufak ısınma turlarına çıkıp 'CERN'de son zamanlarda neler oluyor?' temalı birkaç yazı paylaşmaya niyetliyim. İlki dahil olduğum deney CAST-CERN Axion Solar Telescope ile ilgili olacak.
Bugün CERN tarafından basın bildirisi ile duyurulan bir habere göre CAST deneyi ilk defa galaksi merkezindeki karadelik ve karadelikten gelebileceği düşünülen karanlık madde parçacıkları için gözlemler yaptı. CAST deneyi CERN'deki çarpıştırıcı deneylerinden farklı olarak Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndan artakalan bir süper mıknatısı Güneş'e doğrultarak, yüksek manyetik alan aracılığıyla karanlık madde ve karanlık enerji için önerilen sırasıyla axion ve chameleon parçacıklarını arıyor.
CAST deneyi veri alımı sırasında elde edilmiş hızlandırılmış bir görüntü. Teleskop yatay ve dikey eksende hareket ederek Güneş'i takip edebiliyor. (Kaynak: CERN)
Deneydeki son dönemlerdeki hazırlıklar bugün basın duyurusunda bahsi geçen, Güneş'in her yıl galaksimizin merkeziyle aynı doğrultuda konumlanmasını fırsat bilerek yapılacak gözlem ve aynı zamanda yazın hazır hale getirilmesinde benim de görev aldığım KWISP dedektörü ile ilk verilerin alınmasını kapsıyordu. İlki yani galaksi merkezi ile ilgili olanında, şu ana kadar CAST ile Güneş'in merkezinde oluştuğu düşünülen karanlık madde ve karanlık enerji adayı parçacıkların benzer süreçlerde galaksi merkezindeki karadelik etrafında da oluşabileceği, Güneş'in araya girmesiyle o yönden gelecek parçacık akısının Güneş'in kütlesi ile ilişkili 'kütle-çekim lens' etkisiyle oluşabilecek bir artış göz önüne alınıyordu. Güneş'in etrafındaki uzay-zamanı bükmesiyle oluşacak bu etkinin normalde merkezden gelecek parçacık sayısını bin kat arttıracağı düşünülmekte; o nedenle CAST ekibi bu olayı bir fırsata dönüştürme amaçlı teleskobu yani süper-mıknatısı bu hafta o yöne doğrultarak veriler aldı.
CAST deneyi sorumlu bilim insanları Konstantin Zioutas ve Giovanni Cantatore deney alanında poz veriyorlar (Telif Hakkı: Maximilien Brice/ CERN )
Deneyin son dönemlerde ağırlık verdiği karanlık enerji adayı chameleon parçacıklarını tespit etmek için özel olarak tasarlanmış KWISP dedektörü de son birkaç gün içinde ilk verilerini almaya başladı. Bu dedektör içerisindeki ince bir zar ile Güneş'ten geldiği düşünülen chameleon parçacıklarının etkileşimini temel alarak oluşan kuvveti hassas bir şekilde ölçüyor. Bir bakterinin ağırlığı kadar küçük bir kuvvete kadar duyarlı bu müthiş alet optik bir mekanizma (Fabry-Perrot interferometresi) ve lazerle kontrol ediliyor. Yaz boyunca optik bir masada sistemini kurup testlerini gerçekleştirdiğimiz düzenek şu anda teleskobun üzerinde aktif olarak veri almaya başladı. Benim tez çalışmam da KWISP'in bir önceki versiyonu olan ve Michaelson interferometresi modunda çalışan hali ile geçen yıl alınan verilerin analizi üzerine. Ocak ayında tekrar CERN'e dönüp bu analizleri gerçekleştirip karanlık enerji adayı chameleon'lardan gelecek bir sinyal ile evrenin %70'inden fazlasını 'aydınlatmayı' umuyoruz :)
KWISP dedektörünün çalışma prensibini gösteren bir çizim. Ortada 20nm kalınlığında ince bir zar (mor), iki ayna arasına yerleştirilmiş ve Güneş'ten geldiği düşülen parçacıkların (yeşil) zarla etkileşerek zar üzerinde oluşturduğu gerilimi ölçen lazer sistemi (kırmızı) (Telif Hakkı: G. Cantatore)
CAST deneyi ile ilgili yazın CERN'deyken deneyin başındaki iki profesör ile yaptığımız kapsamlı röportajla birlikte ben ve danışmanımın hazırladığı detaylı yazılardan oluşan dosyayı bu ay Türk Astronomi Derneği Bülteni Gökyüzü'nde yaayınlıyor olacağız. İlgilenenler oradan daha detaylı bilgiler edinebilirler.
Gökyüzü Bülteni Eylül-Ekim 2016 sayısı ile yayında! Bu sayıyı bir takım gecikmeler nedeniyle ancak Kasım ayına yetiştirebilmiş olsak da içerik olarak yine diğer eski sayılar gibi fazlasıyla içimize sinen bir sayı oldu diyebilirim.
Bu ay kapak konumuzda Türkiye'nin en büyük astronomi projesi olmaya aday Doğu Anadolu Gözlemevi'ni işliyoruz. Özellikle yenilikçi optik düzeneği ile kırmızı ötesi dalga boyunda yeni bir gözlem penceresi açacak olan DAG Teleskobu Türkiye'de astronomi araştırmalarının geleceğini epey belirleyecek gibi duruyor. Bülten'de proje yürütücülerinden Doç. Dr. Cahit Yeşilyaprak ve Yard. Doç. Dr. Sinan Aliş'in detaylı yazıları ile yine Cahit Bey ile yaptığımız kapsamlı röportaj yer alıyor.
Gökyüzü Bülteni editorya ekibimizin altında bir yılını dolduralı epey oluyor. Yeni yılımıza bülteni sonunda basılı olarak elimizde tutarak girdik; son iki sayıdır gönüllü bir okuyucumuzun maddi desteği ile basıp, ilan veren Nuranoğlu A.Ş ve Boğaziçi Üniversitesi Yayınevi desteği ile astronomi ile ilgili üniversite ve kurumlara dağıtımını yapmaya başladık. Bu sayımız da bir hafta içinde elimize geçip dağıtıma başlayacağız. Geçen sayılardan farklı olarak bu seferki dağıtım planımızı kurumlardan çok, meraklı okuyucularımıza ulaşmak yönünde değiştirmeyi planlıyoruz. Bunun için de İstanbul ve Ankara'da belli başlı kitabevlerine belirli sayıda bülten bırakmayı planlıyoruz önümüzdeki günlerde. Hangi kitabevleri olacağını belirleme aşamasındayız, ilerleyen günlerde Gökyüzü Bülteni'nin sosyal medya sayfalarından duyurusunu yapacağız.
Ülke-üniversite gündemine rağmen çalışmayı sürdürmeyi başarıp, birçok zorluğa rağmen çıkarmak için uğraştığımız Bülteni etrafınızda, sosyal medyada duyurarak bize destek olabilirsiniz.
CERN macerasının artık sonuna ulaştım sayılır; önümüzdeki hafta başında yapılacak genel toplantı ve orada yapacağım sunumun ardından burada yapacağım tüm işler tamamlanmış ve çarşamba günü Türkiye'ye dönmek için hazırlıklara başlamış olacağım. Son iki hafta geçen yazılarda da bahsettiğim üzere epey yorucu ve koşturmalı geçtiğinden arada bir haftayı atlamış oldum ama bu yazıyla birlikte toplam dokuz yazı ile CERN Günlükleri'ni de tamamlamış oluyorum.
Bu yazıda bu hafta şunu yaptım, şununla uğraştım diye yazmaktan ziyade biraz daha genel değerlendirme, genel gözlemlerim ve çoğu 'kendime notlar' şeklinde birkaç şeyden bahsetmeye niyetliyim. Hadi başlayalım!
Böylesi uzun süreli bir "yurt dışı araştırma" deneyimi olarak bu benim için bir ilkti. Geçmiş senelerde çeşitli vesilelerle, çoğu zaman konferanslar ve yaz/kış okulları amaçlı yurt dışında enstitüleri ziyaret etmişliğim vardı fakat bunlar hep kısa süreli ve oturup çalışmaktan ziyada pasif bir şekilde dinleyip katıldığım etkinliklerdi. Bu kadar uzun süre Türkiye'den de uzak kalmamıştım ve bunun farklı farklı etkileri oldu elbette değineceğim. Fakat öncelikli odaklanacağım şey CERN'ün kendisi. Devasa bir organizasyon olarak içinde binlerce araştırmacı barındıran böylesi bir yerin parçası olmak, buradaki çalışmaların içine dahil olmak için benim için müthiş bir deneyimdi. Burada geçirdiğim iki ay süresince yaptıklarımla ilerleyen zamanlarda da döndüğümde ve önümüzdeki yıllarda da devam edecek çalışmalar için ilk adımları atmış, proje ekiplerine dahil olmuş oldum. Bu benim yıllardır hayalini kurduğum, gerçekleşmesi için sürekli çabaladığım fakat şu güne kadar da çeşitli sebeplerle gerçekleşmemiş bir hayalimdi, gerçekleştirmiş oldum. Yıllardır okulda çoğu zaman etrafımda birkaç kişiyle, kendimizce yada araştırma yapmaya niyetlendiğinde gene en fazla danışmanınla yapabildiklerinin yanında burada yüzlerce insanın koordine bir şekilde emek verdikleri, sürekli çalışarak ilerleme kaydettikleri bir ortam benim için yeni bir şeydi. Şu iki ayda, yüksek lisansa başladığım zamandan bu yana (ki yaklaşık 1.5 yıl oluyor) toplam çalıştığımdan daha fazla çalıştım desem yeridir. İşin ilginç yanı bu kadar çalışmanın onda biri için Türkiye'de korkunç bir irade ve kararlılık göstermem gerekirken burada her şey neredeyse kendiliğinden gerçekleşti. Sonuçta dolu dolu bir iki ayı çalışarak ve yeni şeyler öğrenerek, buradaki projelerin detaylarını keşfederek geçirdim.
Üzerinde çalıştığımız KWISP opto-mekanik sensörünün yeni versiyonunun büyük bir kısmını tamamlayıp ekip olarak verdiğimiz keyif pozu!
CAST deneyiyle büyük bir deneysel çalışmanın operasyonel olarak nasıl çalıştığını fazlasıyla deneyimleme şansım oldu. Geldiğim zaman aralığı deneydeki birçok dedektörün ve mekanizmanın bakım ve yükseltme zamanına, yaza denk geldiği için böyle oldu ama hiç de fena olmadı. Olayın fiziğine yavaş yavaş girmeye niyetli olduğum bir deneyin fiziksel ve mekanik olarak nasıl çalıştığı, nasıl işetildiği konularında birçok şey öğrendim. Bunların her birinin lisans eğitimimdeki 'masaüstü deney'lerden çok çok büyük ölçekte olması ilk etapta bir 'korku' hissi uyandırsa da deneydeki kişilerin, yıllardır yapageldikleri gibi, yeni kişileri entegre etmek için harcadıkları çaba ve öğrettikleri şeyler sayesinde eğer biraz gayretliysen birkaç ay içinde birçok konu hakkında fikrin olabiliyor. Bu ay kısa bir süreyle veri almaya başlamamızla birlikte geçen hafta yaptığımız haftalık toplantıda bunu fark ettim; oldukça kısa bir sürede deneydeki işlerin nasıl yürüdüğünü, nelerde problem olduğunu, nasıl çözülmesi planlandığını falan öğrenmeye başlıyorsun. O gün o odada deneye katkı veren ve şu an CERN'de olan kişiler vardı ve orta büyüklükte bir odaya sığabiliyorduk. O odadaki herkesin görevini, ne yaptığı ilk başlardaki gibi bir bilinmez gibi değil; ben de artık o ekibin bir parçası gibi hissettiğim için fazlasıyla aşina olduğum bir şey olduğunu hissettim. Bunda deneyin ölçeğinin küçük olması ve deneydeki kişilerin gerçekten müthiş samimiyetlerinin büyük etkisi var.
ATLAS deneyi konusuna gelirsek, ölçek olarak korkunç büyük bir deneyden bahsediyoruz. Deneyin bir bölümündeki sadece bir alt dedektörün bile beşin üzerinde farklı çalışma grubu var ayrı ayrı. Bir karınca kolonisi gibi ve kaçınılmaz olarak hiyerarşik. Bir göreviniz olduğunda bu görevin uzmanları ile bir şekilde koordine olarak görevi yürütüyorsunuz ve düzenli olarak (günlük/haftalık) toplantılarla rapor veriyorsunuz. Bu toplantıların çoğuna Dünya'nın dört bir yanından insanlar da katılıyor ve toplantı salonunda CERN'de beş-altı kişi varken online olarak bağlanan 15-20 kişi oluyor, çoğunun yüzünü dahi görmüyorsunuz. Ortadaki iş gerçekten 'büyük bilim' dedikleri türden. Karmaşıklık olarak ise birbirine bağlı alt komponenetlerle birlikte sistemin tümüne hakim olmak neredeyse hayal; ucundan azıcık bir şeyler öğrenip dönebildiğim için kendimi şanslı hissediyorum. Yaptığım iş veri kalitesi kontrolü gibi neredeyse rutin bir işti fakat burada yaptıklarımı çat-pat 'anlamak' adına dahi sarf ettiğim zaman oldukça fazlaydı. Bu da farklı bir deneyimdi elbette ve böylesi büyük bir şeyin parçası olmak aynı zamanda iyi de hissettiriyor. Türkiye'ye döndüğümde bazı haftalar uzaktan dahil olup veri kalitesi nöbetleri tutmaya devam edeceğim.
Çalışma konusundan devam edersek, bölümde araştırma görevlisi olduğumdan beri kendime hedeflediğim düzenli bir şekilde ofise gelip, gün boyunca geçen onca zamanı işlerime ve çalışmalarıma ayırıp geri kalan zamanda da kafama esen şeyleri yapmak gibi bir hayalim vardı; bir senedir başarısızlıkla sonuçlanan. Burada bunu aştığımı hissediyorum. Her sabah 'işe' gider gibi kalkıp saat dokuzda ofiste kahveni alıp çalışmalara gömüldüm hemen her gün, eğer o gün deney alanında çalışmıyorsak; ki o zamanlar da gün boyunca sürekli çalışıyor olmanın, bir şeyler üretiyor olmanın verdiği hisle diğer günler için de bir pozitif geri besleme etkisi oluşuyor. Aslında mesai saati mantığına baktığınızda 9-5 arası insanın biyolojik olarak da oldukça verimli geçireceği bir zaman, gün ışığının da etkisiyle. Bunu döndüğümde de aynı şekilde devam ettirmeyi umuyorum ama bunu gerçeklemeye çalışacağım ortamla arada korkunç büyük farklar olacak: işe bisikletimle yemyeşil manzara eşliğinde değil, araba gürültüsü eşliğinde gidiyor olacağım, etrafımdaki insanlar genelde fizik değil gerzek gerzek ya başka insanlar hakkında ya da ucuz siyaset hakkında konuşuyor olacak; yapacağım işlerde herhangi bir denetleme, kalite-kontrol mekanizması olmadığı için kendi kendine sürekli bir iç motivasyon yaratma ihtiyacı duyacağım, vs vs… Kendimi bir şekilde izole etmenin yolunu bulmam gerekecek kısacası...
Çeşitli nedenlerle aralarda oluşan boşlukları yıllardır niyetlendiğim fakat bir türlü başına oturup odaklanıp kararlılıkla halledemediğim 'ileri programlama yöntemleri' öğrenerek doldurdum. Basit script'lerin ötesinde biraz daha 'nesne yönelimli' yöntemler kullanarak biraz daha karmaşık, ileride büyük simulasyonlar ve büyük veri analizleri yapabilmek için gereken birçok şey öğrendim. Bu konularla ilgili katıldığım Almanya'daki GridKa okulunda olayın programlamasının yanında yüksek performans için gerekli donanıma dair de epey fikir sahibi oldum. Tüm bunlarla birlikte buraya gelmeden önce yavaş yavaş dikkatimi ve ilgimi çekmeye başlayan 'yapay öğrenme' (machine learning) konusuna da burada eğilme fırsatı yakaladım boş zamanlarımda. Şu anda tüm dünyayı sallayan bu kavramı uzaktan izlemek yerine, geçmişteki istatiksel mekanik, dinamik sistemler gibi alanlardaki ufak çaplı deneyimimden yola çıkıp doğrudan içine dalarak keşfetme niyetindeyim. Buradan çıkacak olası uygulama fikirleri ise beni şimdiden heyecanlandırıyor. Bu dönem birinin alacağım ve diğerini de takip edeceğim iki yapay öğrenme ders için de şimdiden sabırsızlanıyorum.
Buradayken aynı zamanda Türk Astronomi Derneği Bülteni Gökyüzü'nün Temmuz-Ağustos'16 sayısını online ve basılı olarak yayınladık. Basılı olarak yayınladığımız bu ikinci sayı Erzurum'da yapılan Ulusal Astronomi Kongresi'nde her bir katılımcıya dağıtıldı. Aynı zamanda buradaki çalışmalarımızı danışmanım ve deneydeki araştırmacılarla birlikte ele alacağımız yazılarımızın yer alacağı 'CERN'de Astrofizik Çalışmaları' özel sayısı için ilk adımları attım, projenin baş sorumlularıyla bir saat röportaj gerçekleştirdim. Kasım-Aralık'16 sayısı olarak hazırlıklarını yaptığımız CERN sayısı için epey iddialı geliyoruz kısacası.
Burada yaşama konusuna gelirsek; dediğim gibi ilk defa Türkiye'den bu kadar uzun süre uzak kaldım, ki iki ay birçok kişinin deneyiminin yanında nereyse önemsiz muhtemelen, ama bulunduğum tarihler epey büyük bir fark yarattı. Zira memleketi sallayan darbe mevzusunun bir gün sonrasında yurt dışına çıkmaya çalışarak zarla zorla bir şekilde gelebildim; planım arada bir kere dönüp ailemi, kız arkadaşımı görüp belki kısa bir tatil yapmaktı fakat bu mümkün olmadı. Gitmek için bir nedenin olmasa dahi 'istesen de gidemeyeceğini' bilmek hiç de iyi bir his değilmiş bunu gördüm. İlk zamanlar olayların gerçekleşme şekli, yurt dışındaki araştırmacıların geri çağrılma durumları falan derken ülkesi arkada yanarken uzaktan çaresizce seyreden, fakat bir taraftan da yaptığı işler nedeniyle de burada olması gereken bir insanın hisleri.. Orada olmam bir şey değiştirmeyecekti elbette, canımın daha da fazla sıkılmasını neden olmaktan başka ama işte o 'istesen de gidememe' hali feci bir sıkışmışlık hissi yaratıyor insanda. Geçmişte yurt dışında tanıştığım İranlı insanlardan dinlemiştim bu gibi hikayeler, bunun bir versiyonunu yaşadım gibi sanki; bir şeyler ne kadar düzeldi, ne kadar düzelecek bilmeden geri dönüyoruz işte..
Yaşam, hayat derken gene dönüp dolaşıp siyasete girdik işte… Buradaki hayatın ritmiyle bu kaygılarımızı karşılaştırdığımızda arada dağlar kadar fark olduğunu söyleyebilirim. Ben burada Hobbes'un Leviathan'ındaki 'Toplumsal Sözleşmesi'nin gerçekte yaşayan halini buldum; insanların sosyal ilişkilerinden, tamamen tanımadıkları bir insana karşı takındıkları tavra kadar, birbirlerine tahammüllerinden, hayatın küçük detaylarına özenlerine, yaşama ve mutlu olma becerilerine ağzım açık şahit olarak geçirdim günlerimi. Birbirine bağıran, ters ters bakan, laf atan bir insana, anlamsızca korna çalan bir arabaya rastlamadım. Eğer karşıdaki insanların dilini öğrenecek kadar kültürüne saygı duymak ve dahil olmak için çaba sarf ediyorsanız kimsenin size diyeceği bir şey yok; diğer türlü dese de anlayacak haliniz yok zaten. Buraya gelen Türklerin hemen hiçbiri dil öğrenmek için zerre çaba sarf etmiyor örneğin… Bir diğer konu da ulaşım olarak bisiklet elbette; burada aldığım bisikletle sürekli gidip geldim çalıştığım yere ve zaten her yerde ayrı bisiklet yolları var, üstüne eğer bisikletinizle normal yola girerseniz siz normal bir araç olarak kabul edilip öyle muamele görüyorsunuz. Hiç kimse sizin dibinizden geçip sizi öldürmeye kalkmıyor örneğin; eğer şerit izin vermiyorsa paşa paşa arkanızdan sizin hızınızla takip ediyor, sollayabileceği noktada sinyal verip sizden en az 2 metre uzaktan geçiyor. Şimdi diyorsun ki bu da insan, bizim trafiktekiler de insan (mı acaba?). Son bir senede İstanbul'da bisiklete binmekten gittikçe daha da korkar hale gelmiştim, şimdi burada alışıp geri döndüğümde yaşayacağım travmanın haddi hesabı yok muhtemelen.
Yaşadığım yer CERN'de çalışan birçok kişinin ev/oda kiralayıp kaldığı İsviçre sınırında, Fransa bölgesinde Saint Genis Pouilly adında bir kasaba. İsviçre ve Fransa'yı ayıran uzun Jura dağlarının eteklerine kurulmuş ufak kasabalardan biri. Kasaba demişken bizim hiçliğin temsiliyetleriyle karıştırmayın, merkezinde büyük bir kültür merkezi, doğduğum şehirdekinden büyük kütüphanesi, sosyal tesisleriyle kendi kendine fazlasıyla yetebilen bir yer. En güzel yanı dağın eteklerinde olduğu için yemyeşil olması. Uzun zamandır özlemini çektiğim şehirden uzak kasaba havası, sessizlik, doğa konularında fazlasıyla tatmin olarak geri dönüyorum. Kasabaların arasında bisikletimle yüzlerce kilometre yaptım herhalde ve her birinin içinden geçerken evlerin düzen ve mimarilerine ağzım açık kalarak şahit oldum; ancak GEO dergisinde falan görebileceğim güzellikle manzaralar eşliğinde güzel yollarda bisiklet sürdüm ve bunun keyfini çıkardım. Bunları bırakıp Cenevre merkezine üç defa falan indim herhalde, inme ihtiyacı bile hissetmedim. Şimdi döndüğümde İstanbul'da karşılaşacağım manzara için kendimi hazırlamaya başladım...
Buradayken ilk ay işlerin az yoğunluğunu fırsat bilip hafta sonları yaptığım geziler benim için müthiş motive edici ve yepyeni deneyimler oldular benim için. Avrupa'ya uzun süreli gittiğimde yapmayı mutlaka kafaya koyduğum tren yolculuklarını İsviçre'nin muazzam tren sistemi ile deneyimlemiş oldum. İsviçre'nin en büyük şehirlerinin yanında farklı olarak Avusturya ile komşu Lichtenstein'ı da görmüş oldum, artık gözüm açık gitmem :) Her tren seyahatimde yıllardır ağzımın suyu akarak izlediğim BBC'nin müthiş serisi Great Continental Railway Journeys'in müziği arka fonda sürekli çalıyordu resmen!
... ve böylece bir yazı dizimizin daha sonuna geldik. Her haftanın sonunda olabildiğince yetiştirmeye çalışıp paylaşmaya çalıştığım CERN Günlükleri bu yazıyla sonlanıyor. Zaman olarak kısa belki ama içine sığdırdıklarımla oldukça uzun geçen bir macera oldu benim için. Buradan deneyimlerimi paylaşıp ileride bu tip çalışmalar yapmak isteyen kişilere ilham ve bilgilendirici, yönlendirici bir şey bırakmak istedim. Bu yazılarla birlikte etrafımda tanıdığım ve tanımadığım birçok kişiden güzel dönüşler aldım. Yazının sonuna kadar gelmiş 'sadık okuyucu' olarak sizden ufak bir yorum istesem çok şey istemiş olmam değil mi?
CERN'e gelişimden beri düzenli olarak yazdığım günlüklerin sekizinci hafta yazısı ile devam ediyoruz. Sayılı gün çabuk geçer derler; artık son demlerim burada, iki hafta sonra dönüyorum. Artık yavaş yavaş 'inişe geçiyoruz' belki ama işlerin temposu tam tersine epey bir zirve yaptı son zamanlarda; bu yazının gecikmesi de büyük ölçüde bu yüzden.
Bu hafta CAST uzun bir aradan sonra veri amaya başladı; bu da deneyde görev yapan öncelikli olarak master ve doktora öğrencilerinin düzenli olarak veri alımı nöbetlerine katılıyor olmaları anlamına geliyor. Magnet içinde bulunduğu bina ve üzerinde bulunduğu yönlendirme sistemi nedeniyle Güneş'i doğarken ve batarken yaklaşık 1.5 saat gözleyebiliyor, dolayısıyla bizim de nöbetler sabahın köründe başlıyor. Gözlemleri yapılan axion ve chamilion parçacıkları oldukça zayıf etkileşen parçacıklar olduklarından, hatta Güneş ufkun üzerine çıkmadan önce magneti Güneş'in bulunduğu yöne çevirip aramızda Dünya'nın içinden geçip gidenleri de gözlemeye çalıştığımız için saat 05:00-05:30 gibi deney alanında olmamız gerekiyor. Elimizde bir 'checklist' ile genel olarak magnetin sıcaklığı, basınç sensörleri, valflerini kontrol edip magneti yönlendiren motorları aktive ediyoruz; gözlem sırasında sürekli magnet etrafında dolaşarak her şeyin yolunda olduğundan emin olmaya çalışıyoruz. Devasa bir mıknatısı oldukça yavaş bir şekilde hareket ettiriyor olsanız da üzerindeki dedektörler, sensörler, soğutma üniteleriyle korkunç karmaşıklığa sahip bu sistemin sorunsuz bir şekilde çalıştığından ve hareket ettiğinden emin olmamız gerekiyor
CAST deneyinde magnet hareket edip Güneş'i takip ederken çekilmiş görüntüler
Bahsi geçen iş deneyin operasyonel işlerinden biri; deneye katkı veren herkesin bir şekilde sorumluluk alarak yıl içerisinde bir şekilde nöbetlere katkı vermeleri bekleniyor. Bu hafta beş gün boyunca sabah 04:00'te uyanıp deney alanına geçmek her ne kadar biyolojik saatimi tamamen bozmuş olsa da bu hafta magnet üzerindeki bir dedektörün bakımı nedeniyle ara verilmesi sonucu yavaş yavaş toparlanıyorum. Saat 09:00'da nöbetten çıkıp kampüse geldiğimde etrafta daha yeni güne başlayan insanları görüp, kendimin yaklaşık 5 saattir çalışıyor olduğumu fark edince, önümüzde daha uzun bir gün olduğunu bilmek farklı hissettiriyor. Erken kalmak ilk etapta bir taraftan zor ve yorucu olsa da biraz zorlayıp alışkanlık haline getirilebilse ne kadar iyi değerlendirilebileceğini düşünüyorum kendi kendime...
Bu hafta ayrıca CERN'de bizim deneyden birçok kişinin de katkı verdiği oldukça ilginç bir konferans vardı:'Physics Beyond Colliders'adında. CERN'deki büyük deneylerde Higgs parçacığının bulunması ve "bilmediğimiz fiziğe" dair arayışlardan boş elle dönülüyor oluşu gün geçtikçe parçacık fiziği konusunda cevap bekleyen büyük sorulara hızlandırıcılardan farklı bir yaklaşım gerektiği yönünde fikirler ortaya atılmasına neden oluyor. CAST deneyi de aslında bu fikirlerden en önde gelenlerinden biri. Bu tip deneysel çalışmalar genelde parçacık fiziği laboratuarlarının alt yapılarını ve temel fikirlerini kullanarak geliştirilme fakat ölçek olarak nispeten daha küçük deneyler olma özelliği taşıyorlar. Özellikle son zamanlarda 'masaüstü deneyler' (table top experiments) şeklinde anılır olan genelde lazerler ve interferometre yöntemleri kullanılarak geliştirilen birçok karanlık madde ve karanlık enerji gibi fiziğin en büyük problemlerine cevap arıyorlar (bir örneği için tıklayınız) . CAST deneyindeki KWISP dedektörü buna en iyi örneklerden biri örneğin.
İki gün süren toplantıda dünyanın birçok farklı yerinden farklı farklı deneyler yaklaşımlarını sunarak bundan sonraki planlara dair tartışmalar yapıldı. Örneğin birkaç yıl içerisinde miladını dolduracak CAST deneyi yerine önerilen büyük International Axion Observatory (IAXO) deneyi bunlardan biriydi. İçinde çalıştığımız deneyin de dahil olduğu böylesi bir toplantıya buradayken aynı yerde hemen gidip katılmak güzel bir fırsat oldu. Konferanstaki tüm sunumlara ve konuşmaların videolarına internet sayfasından erişebilirsiniz.
Nöbetlerden kalan zamanlarda deney alanında optik masa üzerinde lazer hizalama ile geçirdik; haftalardır adım adım uğraştığımız hizalama ve son optik komponentlerin de yerleştirilmesiyle artık son aşamaya gelindi. Bu arada İtalyan hoca İtalya'ya bir haftalığına geri dönmek durumunda kaldı, gelince işler devam edecek ama ben gidene kadar ne kadar ilerleyeceğiz kestiremiyorum. Gitmeden birkaç veri alabilseydir iyi olacaktı ama pek mümkün görünmüyor.
Bu haftanın bir diğer işi yakın zamanda dahil olduğum CERN'ün lise öğrencilerine yönelik proje yarışması A Beamline For Schools (BL4S) projesinin ilk adımlarının atılmaya başlaması oldu. Temel olarak, CERN'ün açtığı bir yarışmayla dünyanın çeşitli yerlerinden projelerini sunan lise öğrencileri arasından iki grup seçilip önerdikleri deneyi gelip CERN'ün alt yapısını kullanarak yapmaları ve buradaki bilim insanlarının da yardımıyla analiz etmeleri sağlanıyor. Bu sene yüzün üzerinde ekip arasından seçilen iki ekipten biri ışık hızının limit hız olduğunu göstermek ve pion parçacıkların bozunmalarını gözleyerek beta faktörünü (v/c) ölçmek için çalışacakken, diğer grup "muon tomogrofisi" yöntemini kullanarak piramitlerin yapılarını incelemek üzere çeşitli kireçtaşı-kalker (limestone) taşlar üzerinde incelemeler yapacaklar.
Önümüzdeki hafta CERN'e gelecek öğrencilerle deneyleri beraber yapıp ardından benim de dahil olduğum gönüllü bir ekip ROOT üzerinden grafik arayüzleri kullanarak öğrencilere analizlerinde kullanacakları verileri elde edip çeşitli scriptleri çalıştırmakta yardımcı olacağız. Bu hafta iki toplantı yapıp birincisinde yapılacak deneylerin düzenekleri gönüllülere tanıtıldı, ikincisinde de simulasyonlarla elde edilmiş verilerden yola çıkarak analizlerin nasıl yapılacağına dair konuştuk. Önümüzdeki hafta uygun olduğum birkaç gün öğrencilerle beraber çalışıyor olacağım. Bu sayede ROOT arayüzünü daha detaylı bir şekilde öğrenme fırsatı yakaladım hazırlık amaçlı, aynı zamanda CERN'ün beamline'ında yapılacak iki deney ve kullanılacak dedektörler aracılığıyla da nispeten basit de olsa iki farklı deney düzeneğine aşina olma fırsatım oldu. Benim için oldukça büyük bir deneyim. Deneyler yapılmaya başlandığında her birini düzenekleri ve veri analiziyle buradan paylaşmayı planlıyorum önümüzdeki hafta.
Cuma günü de, bu hafta İTÜ'de IAPS - İstanbul Fizik Öğrencileri Topluluğu tarafından gerçekleştirilen 14. Fizik Haftası'nda uzaktan bağlanarak CAST deneyini ve buradaki çalışmalarımı tanıtan bir konuşma verdim. Uzun zamandır gerek katılımcı gerekse de ders olarak katkı verdiğim bu etkinliğe bu dönem uzakta olsam da katılmak iyi oldu. Sunumun başlığı 'CERN'de Karanlık Madde ve Karanlık Enerjiyi Teleskopla Aramak'tı. Sunumda bahsettiğim, CAST'ta yaptığımız işlerin fiziğine dair kısımları önümüzdeki hafta burada ayrı bir yazı olarak paylaşmayı planlıyorum.
Son olarak geçen hafta katıldığım GridKa okulunun hemen ardından, daha soğumadan orada öğrendiklerimi hızlı bir şekilde uygulama amacıyla yan tarafta çalışmalara başladım. Coursera'da yeni açılmış bir Cloud Computing ders serisi var, ona kaydolup dinlemeye başladım. Ayrıca veri analizi konusunda Python programlama becerilerimi bir üst seviyeye taşımanın artık vakti geldiğini düşünerek Udemy'den kayıt olduğum bir ders ile nesne yönelimli programlama öğrenmeye başladım. Nesne Yönelimli Programlama (Object Oriented Programming)'in nasıl çalıştığını sonunda doğru düzgün öğrenmeye başladığımda geçmişte yazdığım kodların basit script'lerden öte şeyler olmadığını fark ettim. Büyük ölçekli projeler ve yüksek performans gerektiren uygulamalar için öğrenilmesi kaçınılmaz bir şey zaten, epey geciktiğim için kendime kızıp duruyorum. Ayrıca Yapay Öğrenme konusunda takip ettiğim internet tabanlı bir tutorial'da da epey ilerleme fırsatım oldu. Olayın matematiğini kafama oturtup edindiğim yeni programlama bilgisi ile kendi başıma sıfırdan backpropogation,stochastic gradient descent gibi algoritmaları yazmayı kafama koydum...
Uzun bir haftayı geride bıraktım kısacası; son haftalara yaklaşıyorum; iki ay boyunca belki Türkiye'deyken bir yılda çalıştığımdan daha fazla çalıştım diyebilirim, haliyle epey de yoruldum. Elimdeki işleri toparlayıp iki hafta sonra yapılacak CAST Colloboration Meeting'de sunup, ardından atlayıp geri dönüyorum. Her şey iyi güzel ama geri dönmek için de bir taraftan can atıyorum!
Haftanın başından beri Almanya'nın Karlsruhe şehrinde, on yılın üzerinde bir süredir düzenlenen GridKa adlı bir mini-okul için bulunuyorum. Konferansın teması, alt başlığında belirtildiği üzere Data Science on Modern Architectures (Modern Mimariler üzerinde Veri Bilimi). Şu ana kadar katıldığım en verimli ve dolu dolu geçen okullar hanesine yazılmayı hak eden bu etkinliği her gün aldığım notlar üzerinden bu konuya ilgili fakat katılma fırsatı olmayan ya da konuya dair bir fikri olmayıp da merak edenler için buradan paylaşmaya karar verdim. [Programın detayları, sunumlar ve atölye materyallerine web sitesinden ve wiki sayfasından ulaşılabilir.]
"Veri Bilimi"(Data Science) tüm dünyada şu anda sıkça dile getirilen, son zamanlarda Türkiye'de de içi bir türlü doldurulamasa da sürekli bahsedilen bir kavram. İnternet üzerinden veya günlük hayatımızdaki çeşitli dijital araçlarla insanların ya da herhangi bir sistemin ürettiği veriler sürekli toplanarak bir yerlerde toplanıyor. Bunlar DnR'dan aldığınız kitapların listesinden, internette tıkladığınız reklamlara, arabanızın yakıt kullanım bilgisinden, kameralarla gözlenen şehir trafiği verilerine kadar oldukça çeşitli alanlarda olabilir. Veri kavramı her ne kadar yeni bir şey olmasa da konunun dönüp dolaşıp 'Büyük Veri' ve 'Veri Bilimi' gibi slogan kelimelerle ifade ediliyor olmasını sağlayan iki temel gelişme söz konusu: birisi verilerin günümüzde artık gelişen teknolojilerle çok kolay bir şekilde ve devasa ölçeklerde toplanıp oldukça ucuz bir maliyette depolanabiliyor olması, ikincisi gelişen bilgisayar performansı sayesinde bu verilerin etkili bir şekilde istatistiksel analizlerden geçirilerek bunlardan işe yarar, anlamlı bilginin çıkarılabilir noktaya ulaşılması. Okulun başında tekrar edilençok önemli bir nokta vardı: bilimin ilk zamanlarında teori ağır basıyordu, ardından gelişen gözlem araçları ve teknikler sayesinde deney ön plana çıktı, sonrasında gelişen bilgisayarlarla simulasyon büyük önem kazandı, son olarak da günümüzde yaşanan dönüşümle veri tüm bilim yapma süreçlerini yönlendirir noktaya geldi.
GridKa okulu özellikle bilimsel deneylerde ortaya konan devasa ölçekteki verilerin günümüz modern bilgisayar sistemleri ile efektif bir şekilde depolanıp, analize hazır hale getirilmesi ve en nihayetinde teknik analizlerinin yapılması konusuna eğiliyor. Burada bahsi geçen deneylerin en başında CERN'deki ATLAS, CMS, LHCb gibi neredeyse sürekli çalışarak saniyede terabaytlarca veri oluşturan dev ölçekli deneyler geliyor. Bunlara başka örnek örneğin insan genom örnekleri üzerinde yapılan biyoinformatik çalışmaları ya da Dünya etrafındaki uyduların sürekli gözlemleri sonucunda elde edilen haritalardan yola çıkarak yapılan jeoloji çalışmaları verilebilir... Listeyi uzatmak mümkün çünkü artık bilgisayarlar modern bilim pratiği içinde hayati bir rol oynuyorlar ve bunlarla elde edilen büyük ölçekli verilerin eldeki imkanlarla nasıl depolanacakları, bunlara nasıl erişileceği, güvenliğinin nasıl sağlanacağı, nasıl analiz edileceği gerçekten oldukça büyük problemle haline gelmiş durumda.
GridKa okuluna Almanya'da geçmişte nükleer enerji araştırmalarında oldukça aktif bir rol oynamış Karslruhe Teknik Üniversitesi'nin ve diğer ilgili kurumların insiyatifiyle oluşturulmuş Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü(KIT) ev sahipliği yapıyor. Programın yapısı sabahtan dört konuşma, öğleden sonranın tamamı da uygulamalı workshoplara ayrılmış durumda. Okulun en hoşuma giden tarafı, konunun doğası itibariyle kaçınılmaz olanı bir şekilde başarmış olması, hem akademi hem de endüstriyi bir araya oldukça dengeli bir şekilde getirmiş olması. Yapılan sunumlar ve uygulamalar arasında bu konuda araştırmalar yürüten üniversite ve araştırma enstitülerinden hocaların yanında, Amazon, Hitachi, Nvdia gibi endüstri devlerinin de aktif katkıları yer alıyor. Bütün seminerlerin üzerinden geçmek mümkün değil elbette, daha çok uygulamalar üzerinden kısa notlar paylaşmayı planlıyorum.
İlk gün öğleden sonra başlayan program açılış konuşmaları ve konuya genel bir giriş yapan oturumlarla başladı. Bu oturumlardan birinde CERN'den bir grubun yakın zamanda geliştirdiği Jupyter üzerinden yüksek enerji fiziğinde veri analizi için geliştirilen ROOT programını bir servis olarak kullanılmasını sağlayan SWAN projesinden bahseden bir sunum vardı. Bu projeden öncesinde haberim olmuştu fakat burada bizzat geliştiricilerinden dinleyip yarını da uygulamasına katılmak benim için büyük bir fırsat oldu.
Jupyter Not Defterleri yakın zamanlarda oldukça popüler olan bir arayüz; standart bir şekilde kodunuzu yazıp çalıştırmaktan daha farklı olarak size tıpkı bir defter sayfası gibi oluşturulmuş bir web arayüzü üzerinden çalışıp Python, R, C++ diğer birçok dilleri destekler bir şekilde satır satır kodlarınızı yazıp, aralara açıklamalar, grafikler, denklemler hatta videolar eklemenizi sağlıyor. En önemli avantajı web arayüzü üzerinden çalışıyor olması; yani kodunuzu yazıp çalıştırmak için kendi bilgisayarınıza herhangi bir şey yüklemenize gerek yok. Nerede olursanız olun bir web tarayıcınız varsa hemen çalışmaya başlayabileceğiniz ortamı sağlıyor sizin için; platformdan bağımsız bir şey kısacası. Jupyter Not Defterleri aynı zamanda, bir projeyi yaparken yan tarafta da dokümante etmek istediğinizde, kodunuzu arka planda ne yaptığınızı da detaylı bir şekilde açıklamalarla sunmak için, en önemlisi bu arayüze erişen kişinin aynı kodları kendisinin de çalıştırabileceği bir ortam sunuyor. Katıldığım uygulamada istatistiksel analiz için kullanılan ROOT "programlama dilinin" Jupyter Not Defterleri ile entegre edilmiş hali olan SWAN sistemi üzerinde çalıştık.
Jupyter ile oluşturulmuş bir Python uygulaması örneği; daha detaylı bir örneği incelemek için tıklayınız.
Bu sistemin geliştirilmesindeki amaç, CERN'de araştırma yapan kişiler istedikleri zaman, istedikleri yerden -uzaktan- ulaşabilecekleri bir web arayüzü ile veriye yine uzaktan erişerek, detaylı analizleri de burada yaparak çalışmalarını sağlamak. SWAN ile Jupyter'in sağladıklarının ötesinde arka planda oldukça fazla kaynak gerektirecek uygulamalar için birden fazla işlemcinin ayrılacak olması, paralel programlama yapılabilme fırsatı gibi özellikler de beraberinde geliyor. Veri analizinin artık geleceği olarak görülen, verilerin de analizin de 'bulut'(cloud) adı verilen internet üzerindeki sunucularda tutulup gerçekleştirildiği yakın bir gelecek için tasarlanıyor SWAN ve üzerinde çalışan ekibin özenli çalışmalarıyla şimdiden çok iyi bir dokümantasyona ve ROOT'a yeni başlayanlar için birçok eğitici not defterine sahip bile. SWAN'a erişmek için şu anda aktif bir CERN ve CERNBox hesabınız olması gerekiyor (örnek uygulamalara buradan göz atabilirsiniz). Fakat bahsettiğim fonksiyonelliği denemek için Jupyter Not Defterlerini deneyebilirsiniz. Bu dönem bölümde asistanlığını yapacağım Deneysel Fizik Dersi'nde özellikle rapor yazarken bu arayüzün kullanılması için girişimlerde bulunacağım mutlaka!
İkinci gün katıldığım uygulama Amazon'un Web Servisleri (AWS) uygulamasıydı. Amazon'u belki sadece internet üzerinden kitap ve dekoratif yastıklar satan bir şirket olarak biliyorsunuz ama arka tarafta dünyanın en büyük bulut bilişim sistemlerinden birine ev sahipliği yapan ve Yüksek Performanslı Bilimsel Hesaplama(High Performance Scientific Computing - HPC) konusunda devasa bir altyapı sunan bir başka yüze daha sahip. Temelde şu şekilde bir hizmet veriyor: Elinizde oldukça yüksek hızda çalışması gereken, epey karmaşık, içerisinde birçok hesaplamalar bulunan bir kodunuz var. Bunu laptobunuzda çalıştırmanız günlerinizi hatta aylarınızı alabilir. Fakat aynı kodu sizin için özel olarak ayrılmış, fiziksel olarak muhtemelen dünyanın diğer bir ucunda olan bilgisayarların kaynakları birleştirilerek oluşturulmuş sanal bir süperbilgisayar üzerinde çalıştırarak birkaç dakika içinde sonuç almanız mümkün. Üstelik bu hizmet için 1 saat CPU kullanımı için 1 sent gibi bir para ödüyorsunuz. Tüm bunları yine bir web tarayıcısı üzerinden yapabiliyorsunuz. Yani kısacası oturduğunuz yerden işinize uygun bir süperbilgisayar oluşturup, istediğiniz işi bunun üzerinde çalıştırıp efektif bir şekilde çalışmanızı yürütebiliyorsunuz; işiniz bittiğinde de kapatıp işlemi sonlandırıyorsunuz. Fiziksel olarak devasa bir laboratuvarda bir süperbilgisayara erişiminiz olmasına gerek yok kısacası; bunu tamamen sanallaştırılmış bir ortamda edinip birkaç dakika içinde çalışır duruma getirebiliyorsunuz. Bu yöntem, büyük ölçekli bilim yapma şeklini alt üst edecek bir gelişme ki öyle de yapıyor zaten. İnsanlar artık karmaşık problemlerini Amazon üzerinden kiraladıkları 'cluster' adı verilen dağıtık mimariler üzerinde çözüp araştırmalarını yapıyorlar. Bu hem süreci kolaylaştırıyor hem de kaynakların birçok kişiye ulaşmasını sağlayarak bir nevi fırsat eşitliği sağlıyor.
Uygulamada bize sağlanan deneme hesaplarıyla (ki internet sitesinden bir yıllık ücretsiz deneme üyeliği alabiliyorsunuz) sisteme bağlanıp öncelikli olarak kendimize üzerinde Linux işletim sistemi çalışan bir bilgisayar oluşturup üzerine bir web sunucusu ve veri tabanı oluşturduk. Ardından daha büyük çaplı, birden fazla bilgisayardan oluşan bir cluster oluşturup bunun üzerinde Amazon'un bu mimari üzerinde çalışması için Alces Flight'ın geliştirdiği uygulamalardan biri ile, bir akışkanlar dinamiği problemini çözdürdük. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (Computational Fluid Dynamics - CFD) olarak bilinen alandaki problemler, oldukça karmaşık denklemleri ve zor sınır koşulları nedeniyle ancak yüksek performanslı bilgisayarlar tarafından çözülebiliyorlar ve Amazon'un sunduğu bulut sistemi bu tip bir problemi çözmek için ideal bir ortam. Normalde böylesi bir problemi çözebilmek için ancak bir süperbilgisayara erişime sahip olan şanslı bir akademisyen olmanız gerekirken oturduğumuz yerde sadece 40 dakikada web tarayıcımızdan bunu yapmayı başardık, ki öncesinde sistemi nasıl kullanacağımızı dahi bilmiyorduk.
Üçüncü gün katıldığım uygulama ise yüksek performanslı bilimsel hesaplamada gittikçe yaygınlaşan bir yöntem olan ve bilgisayarların grafik kartları ile aynı aileden olan GPU (Graphical Processing Unit)'leri hesaplama için kullanma yöntemi üzerineydi. Özellikle NVDIA'nın başı çektiği bu alanda GPU'ların içindeki yüzlerce çekirdek sayesinde aynı anda birden fazla işlemi yüksek performansla yapabilme becerisi için oldukça uygun mimarileri bilimsel hesaplama türü işler yapanların ilgisini çekmiş ve sonuçta bu alanda standart bilgisayar işlemcileri CPU'ların yerini GPU'lar almış durumda.
Mythbusters ekibinin CPU ve GPU karşılaştırması yapan ilginç bir videosu
Birden fazla işlemi CPU üzerinde birden fazla çekirdekle paralel bir şekilde gerçekleştirme konusunda geçmişte biraz deneyimim vardı fakat GPU'lar benim için tamamen yeni bir şey. Programlama için NVDIA'nın C++ tabanlı Cuda programlama arayüzünü kullandık ve CERN'de CMS deneyinde çalışma yürüten bir araştırmacı ile birlikte beş saatin üzerinde bir uygulama gerçekleştirdik. Yaptığımız örnekler için KIT'nin süperbilgisayar kompleksinde her kullanıcı bir GPU ayrılmıştı, bunlara terminalden uzaktan bağlanarak yazdığımız kodları bizzat GPU üzerinde deneme fırsatımız oldu. Sonuçta fiziksel olarak işlemci süreçlerini kontrol ettiğiniz için kaçınılmaz olarak 'düşük seviye' bir programlama yapmanız gerekiyor, bu da işlemcinin tüm bileşenlerini kontrol etmek için ayrı ayrı kod yazmanızı gerektiriyor. En son elektronik okuduğum dönemlerden kalma mikroişlemci programlarken yaptıklarımızı çağrıştırdı yaptıklarımız. Yaptığımız uygulamalardan birinde örneğin 512 elemana sahip iki vektörü tek bir adımda topladık. Normalde karşılıklı her bir elemanı alıp toplayarak gerçekleştirilen bu işlemi, GPU üzerinde oluşturduğumuz paralel 'işlemciler' (thread) sayesinde senkronize bir şekilde yapabildik. Yapay öğrenme problemlerinde olduğu gibi milyonlarca parametre tuttuğunuz vektörler üzerinde yapacağınız işlemleri böyle bir paralel süreçten geçirdiğinizde performans artışı müthiş bir seviyede oluyor. Yapay sinir ağları ve derin öğrenme uygulamaları konusunda GPU'lar fazlasıyla kullanılıyorlar zaten.
Tüm bu uygulamarı göz önüne alınca gelinen bu nokta müthiş bir şey. Devasa bir devrim yaşanıyor şu anda. Bu konular artık yüksek sesle tartışılıyor, bunlar üzerine sistemler geliştirilip son kullanıcıları eğitmek için bu toplantı gibi birçok okullar düzenleniyor. Çünkü yaklaşan geleceğin farkında insanlar ve buna uyum sağlamak gerekliliğinin de... Konferanstaki uygulamalardan bahsettim sadece ama diğer yarısında da Alman Uzay Ajansı DLR'ın geliştirdiği otonom arabalardan, IBM'in sinir ağlarını modelleyerek oluşturdukları fiziksel yapay sinir ağları Synapse çiplerine, Hitachi firmasının Japonya ve Almanya'daki tren sistemlerini kontrol etmek için verileri kullanarak geliştirdikleri müthiş kontrol sistemlerinden, CERN'deki verilerin nasıl tutulup işleme hazır hale getirildiğine kadar her bir konuşmayı veren alanının en üst seviye insanlarından birbirinden kafa açıcı şeyler öğrenme fırsatım oldu. Büyük ölçekli bilimin nasıl bir şey olduğunu ve bununla birlikte gelen verinin depolanma, işlenip hazır hale getirilme ve analiz süreçlerinde yeni yaklaşımları görme fırsatım oldu.
Okulun yoğun programı nedeniyle şehirde pek gezme fırsatım olmadı maalesef; çok büyük bir şehir değil Karlsruhe fakat oldukça ilginç bir yapıya sahip. Şehrin tam ortasındaki şatonun etrafında daireler şeklinde genişleyerek oluşturulmuş. KIT'nin kuzey kampüsü şehrin biraz dışında, her sabah servisle 20 dakika gidiyoruz, akşam programlarıyla birlikte ancak 21:00-22:00 gibi dönüyoruz ki bu saatler tipik bir Avrupa şehrinin çoktan ölüm sessizliğine büründüğü saatlere karşılık geliyor.
Şehre indiğim gibi ana tren istasyonundaki büyük dergi mağazasına girerek almaya sabırsızlandığım Almanca dergilerimi raflarda aramaya başladım. Ne yazık ki Türkiye'de artık yayınlanmayan ve orijinalinden okuyabilmek için Almanca öğrenmeyi dahi göze alabileceğim kadar sevdiğim GEO dergisi rafını bulduğumda karşıma çıkan manzara nefesimi kesmeye yetti. Biz bir tane GEO'yu bulamazken burada bir ayda yedi-sekiz tane yayınlanıyor. Bunlar dışında astronomi dergisi Sterne und Weltraum, bilim dergisi Spektrum der Wissenschaft ve Almanca öğrenenler için özel hazırlanan dergi Deutsch Perfekt'i de hemen aldım, bunlar beni birkaç ay oyalar zaten.
Oldukça yorucu fakat bir o kadar verimli geçen bir haftayı kapatıyorum böylece; bu yazı CERN Günlükleri'nde 'Yedinci Hafta' yazısı yerini alacak. Haftasonu Karlsruhe'den Münih'e geçip biraz şehri keşfedip Cenevre'ye dönüyor olacağım. Önümüzdeki hafta CAST veri alımı nöbetleri ile neredeyse her gün sabahın dördünde kalkacağımı düşündükçe şu günlerimin değerini bilmeye çalışıyorum! Haftaya 'Sekizinci Hafta' raporunda görüşmek üzere!
Uzun ve yorucu bir haftayı geride bırakıp, arda kalanları yeni bir günlük yazısı olarak toparlamaya geldi sıra. Burada bulunduğum zamanın artık tam olarak yarısını bitirdim; başlangıç aşamasını tamamlayıp bana verilen işleri öğrenme faslını da geçip artık yavaş yavaş işlere doğrudan kendim dahil olabildiğim ve üzerinde çalıştığım analizlerin de sonuçlarını edinmeye başlayacağım bir döneme giriyorum. Oldukça yoğun geçen ilk zamanlarla yükselen iş yüküm önümüzdeki haftalarda en üst seviyeye çıkıp buradan ayrılacağım haftaya kadar beni epey bir oyalayacak.
Bu hafta KWISP dedektörünün optik sisteminin kurulmasına destek verdiğimiz proje sorumlusu İtalyan hoca tatilden geri döndü ve CAST Türkiye ekibinden diğer arkadaşım Aydın Özbey, ben ve Giovanni bütün hafta günün büyük bir kısmını deney alanında optik masa etrafında geçirdik. KWISP dedektörü karanlık enerji için önerilen 'chameleon' adlı parçacıkları tespit etmek için tasarlanmış, müthiş hassas opto-mekanik bir sensör. Temel olarak içerisinde yer alan çok çok ince bir zar üzerine parçacıkların etkileşimi ile etki eden momentum transferini, dolayısıyla kuvveti tespit ediyor. Zarın hareketini tespit etmek için de arka tarafta lazer tabanlı epey karmaşık bir optik düzenek kullanılıyor. İnce yüzeyin yerleştirildiği içi vakumlanmış bölme (cavity) ile lazerin frekans olarak birbirine kilitlenmesi amaçlanıyor. Bu rezonans modundaki olası bir değişim gene lazer ile tespit edilerek ölçümler alınıyor. Dedektör elbette mıknatıs-teleskobun üzerine yerleştirilecek veri alımı sırasında ama şu anda yeni gelen bölme ve lazerin testleri için yerde kurulmuş bir optik masa üzerinde çalışıyoruz.
Üstte ben ve dedektör sorumlusu, aynı zamanda CAST'ın da önde gelen sorumlularından Giovanni Cantatore; altta İstanbul Ünv.'den makina mühendisi Aydın Özbey ve yine Giovanni çalışıyoruz
Kullandığımız lazerin ışınımı Gaussian şeklinde ve kaynaktan çıktıktan sonra dağılmaya başlıyor, bunu engellemek için öncelikle ışın yoluna kalın kenarlı ve ince kenarlı mercekten oluşan ufak bir teleskop yerleştirdik. Ardından bu ışınımı bir polarizasyon filtresinden geçirerek araya 45 derecelik aynalar ve irisler koyarak optik masa üzerinde yolunu takip ettik. Lazerin ışınımı kızılötesinde olduğu için tüm ayarlamaları yaparken özel bir dürbün ve kamera kullanıyoruz. Işığın her bir optik aygıttan geçerken olabildiğince masaya paralel ve aynı düzeyde geçtiğinden emin olabilmek için bir aynanın ayarı için bir saate yakın uğraştığımız oldu. En son olarak hedefimiz lazeri zarın olduğu bölmeye girip aynı yükseklikte çıktığından emin olmak. Ardından çıktığı noktaya bir fotodiyot ve kamera yerleştirip ölçüm almak.
Optik düzeneğimiz; üstteki kırmızı alet lazer, oradan çıkan ışın merceklerden geçip sol tarafta polarizasyonu ayarlanıp takip ediliyor.
İçerisine zarın yerleştirileceği bölme hazırlık aşamasında, daha içi vakumlanmamış durumda
Optik işiyle ilk defa uğraşıyorum; Boğaziçi'nde optiğe dair fizik bölümünde nedense ilginç bir umarsamazlık vardır, gerek ders anlamında gerekse de laboratuarlar anlamında. Günümüzde deneysel fizikte hassas ölçümlerin hemen hepsinde lazerler artık standart hale gelmiş olsa da bölümdekiler lazer konusunu yokmuş gibi davranıyorlar. Düzgün bir optik dersi almamış olmamın eksiğini, deneydeki ölçüm prensibini kendi kendime çözmeye çalışırken fazlasıyla hissediyorum.
Konunun kendisi temel olarak ışığın incelenmesi olması itibariyle bende hep bir 'estetik' bir algı yaratmıştır. Keza altında yatan Elektromanyetik Dalga Denklemlerinin simetri özellikleri ve Feynman Lectures'dan okuduğum müthiş optik derslerinin bunda büyük katkısı var kaçınılmaz olarak. İşin teorisi bir yana, deneysel olarak da müthiş bir sabır, emek ve hassasiyet işi bu. Yukarıda bahsettiğim hassasiyette bir ölçüm yapmanız gerekiyorsa bir de vay halinize. Fakat hepsinin ötesinde astronomiden kalma alışkanlıklarımla mercekler, aynalar ve envaiçeşit ufak 'oyuncak' beni fazlasıyla iyi hissettiriyor onca zorluğa rağmen. Ayarlamalar yapılıp ölçümler alınmaya başladığında böylesi yenilikçi bir dedektörün ortaya çıkaracağı sonuçlar da katkımızın olacak olması da her zaman arka planda en büyük motive edici güç.
Bu hafta bu işlere paralel olarak bir de ATLAS TRT veri kalitesi uygulama nöbetim vardı. Her gün öğlene kadar deney alanında çalıştıktan sonra dönüp o gün incelenmesi için gelen verilere göz atarak olası problemleri test edip sorumlulara gönderiyorum. Şu anda işi öğrenme aşamasında olduğumdan raporlar asıl ATLAS ekibine değil, eğitimden sorumlu danışmanın ve bu işi uzun zamandır burada yapan bir kişiye gönderip geri dönüşler alıyorum. Eylülün ortasında ise tüm sorumluluğuyla ilk kez nöbet tutuyor olacağım. O hafta her gün gelen verileri detaylıca değerlendirip ATLAS veri sorumlularına kadar gün sonuna kadar raporlaman gerekiyor. O haftaki problemleri öğrenip tüm süreci takip edebilmen ve sonuçlarını sunmak için beş-altı tane toplantıya katılmak zorunda oluyorsun. Bakalım, uzun bir hafta olacak benim için.
Önümüzdeki hafta beş gün boyunca Almanya'da Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü (KIT)'nin düzenlediği GridK adlı bir okula katılıyor olacağım. Yüksek performanslı hesaplama ve modern bilgisayar mimarileri temelli veri analizi konularında birçok seminer ve uygulamanın olacağı bu okul arada bir nefes almak ve önümüzdeki yıl eğilmeyi planladığım istatistiksel analiz ve yapay öğrenme konularında benim için epey kafa açıcı olacak. Normalde Türkiye'de olsam bunun için öncesinde onlarca hazırlık yapıp, vize için uğraşmak gerekiyorken şimdi trene atlayıp birkaç saatte gidip kolaylıkla katılabiliyor olmak apayrı bir his. Hali hazırda Türkiye'de maruz kaldığımız zorluklara ve yokluğa rağmen başka bir yerde bambaşka bir dünya olduğunu hissettiriyor burada karşılaştığım her şey. Bu da onlardan sadece biri... Önümüzdeki haftaki günlükte bol bol hesaplama ve veri analizi konuşucağız!
Bugün 23 Ağustos, "Internaut Günü"; hali hazırda bizim için verili olarak gelen, alışkanlığın çok daha ötesine geçmiş bir şeyin World Wide Web (www)'nin keşfinin 25. yıl dönümü adına kutlanıyor bu tarih. 1989 Mart'ında CERN'de çalışmalar yapan genç bir araştırmacı Tim Berners-Lee'nin araştırma labaratuarındaki bilimsel bilgilerin daha kolay paylaşılması amacıyla ortaya attığı bilgi dolaşım ağı ve ardından 1990 Aralık ayında internet üzerinde ilk web sitesi günümüzde hayatımızın vazgeçilmezi olmuş devasa ağın ilk adımlarını atmış oldu. Bu yaz kendi çalışmalarım nedeniyle CERN'de bulunuyorum; bugün web'in bahsi geçen doğuşuna şahitlik etmiş odayı ve Tim Berners-Lee'nin odasını bulmaya çalıştım kampüste. Bina 2 olarak geçen yerin koridorunda şöyle bir plaka asıldığını keşfettim:
Üzerinde "Bu ofislerin bulunduğu koridorda World Wide Web'in en temel teknolojileri geliştirildi." diye başlayıp yukarıda kısaca değindiğim tarihi ve Tim Berners-Lee'nin oynadığı rolden bahsediliyor.
İlk web sitesinin tarihi bugünle çakışmasa da bugünün anlam ve önemi için koyulmuş ismin içeriğini araştırınca, "internaut"'un interneti hakim bir şekilde kullanma bilgisine sahip ve tarihi konusunda farkındalığıa sahip olan kişi olarak tanımlanmış. Tanımın ilk kısmı için üç-dört yaşında elinde akıllı telefon ya da tablet'le dolaşan çocuklara dahi sorsak gerçekten de öyle olduklarına dair cevap alacak olsak da ikinci kısım için doğru düzgün cevap verecek pek kimse bulamayız gibi geliyor. İlk kısıma övünerek cevap verenler birer "internet kullanıcısı" olduğunu sansa da internet ile 'world wide web'in farklı şeyler olduğunu, o tıkladığı anda her şeyi "mucizevi şekilde" karşısına getiren sistemin altında işleyen mekanizmaların ucundan dahi haberi olmadığının farkında değil. Her şeyin hızla tüketildiği dünyada internet de dönüp dolaşıp tüketilen ve üzerine düşünülmeyen bir hal almış durumda ne yazık ki. Ama hayatımızın içerisine bu kadar girmiş bir şey hakkında farkındalık sahibi olmamak yanında büyük tehlikeler getiriyor farkında değiliz.
Tim Berners-Lee'nin 1994'ten bir fotoğrafı; arka planda www'in ilk zamanlarıdan internet sayfaları açık ( Kaynak: CERN)
Geçenlerde bu konuyla ilgili çok dramatik bir makale okudum. İran'da bundan 8 yıl önce yazdığı blog yazıları nedeniyle hapse atılan ve sonrasında hapisten çıktıktan sonra internetin geldiği hali şaşkınlıkla görerek kaleme aldığı müthiş etkileyici bir yazı: "Kurtarmamız Gereken Web (Türkçe)" (orjinali-İngilizce) Geçmişteki gibi internetin ve www'in bilgiyi ve fikirleri demokratikleştirici gücü, insanların istediklerini bloglar ve benzer mecralarda yazıp paylaşarak, birbirleriyle tartıştıkları, uzun uzun okudukları ve kafa yordukları zamanlardan bahsediyor öncelikle. İnternet içeriğinin belirli içerik tekelleri tarafından kısıtlanmadığı, tüm sistemlerin hyperlink denen bağlantılarla birbirine can damarlarıyla sımsıkı bağlandığı zamanlar. Günümüzde dönüp dolaşıp Facebook, Twitter gibi uygulamalardan bize izletilen, "bize göre tasarlandığı" iddia edilen televizyon misali bir internetten epey farklı. Çeşitliliğin sıfıra indiği, bir anda trendlerin ortaya çıktığı, herkesin aynı şeyleri izleyip, aynı şeylere güya 'kafa yorduğu", paylaşma ve beğenme döngüsünde kaybolup gitmiş bir internet değil. Tüm içeriğin Google ve Apple gibi devler tarafından indekslenerek gene 'kişiselleştirildiği' iddia edilerek arkada çalışan algoritmalardan bir haber olduğumuz, sürekli gezinirken bıraktığımız izlerle izlendiğimiz, her klavye tuşumuzun, fare tıklamamızın bize daha iyi ne satabiliriz fikri için bir veriye dönüştüğü bir internet. Makalede o kadar vurucu ve dramatik tespitler var ki, örneğin biri şöyle:
Akış, mobil uygulamalar ve hareketli görseller. Bunların hepsi televizyon-internetine yönelen, kitaplar-internetinden bir ayrılışa işaret ediyor. Doğrusal olmayan bir iletişim şeklinden — düğümler, ağlar ve bağlantılardan, merkezileşmiş ve hiyerarşileri bulunan doğrusal bir iletişim şekline gidiyormuş gibi görünüyoruz.
Web icat edildiğinde bir tür televizyon olarak tasavvur edilmemişti. Ama, hoşunuza gitsin ya da gitmesin, gittikçe televizyona benziyor: Doğrusal, pasif, programlanmış, içe dönük.
Facebook’a girdiğimde kişisel televizyonum başlıyor. Tek yapmam gereken sayfayı kaydırmak: Arkadaşlarımın yeni profil resimleri, güncel olaylar üzerine fikir parçacıkları, yeni yazıların kısa açıklamalı linkleri, reklamlar ve tabii ki kendi kendine oynayan videolar. Arada sırada beğen veya paylaş butonuna tıklıyorum, insanların yorumlarını okuyup kendim bir tane yazıyorum veya bir makale açıyorum. Ama Facebook’un içinde kalıyorum ve o benim beğenebileceğim şeyleri yayın yapmaya devam ediyor. Web’in geleceği bu değil. Bu gelecek televizyon.
Buna paralel, geçen günlerde her bölümüyle kafamı açan favori sesli yayınlarımdan Freakonomics "Is the Internet being ruined?" (Internet iflas mı ediyor/ettiriliyor?) adında harika bir program yayınladı. 1960'lardan itibaren internetin oluşumuna katkı koymuş insanların iç geçirerek üzüntüyle anlattıkları gerçekten çok dramatik. İnternetin dönüp dolaşıp bugünkü gibi kapalı devre bir sistem olmasını engellemek için en başta ne kadar mücade verildiği ve bunun ne kadar önemsendiğiyle bugün tüm bu can sıkıcı duruma karşın herkesin elinde patlamış mısırla aval aval izlediği şeyin aynı şey olduğuna inanmak gerçekten çok güç.
Bu blogu yazmaya başlayalı sekiz seneden daha fazla oluyor. Bilgisayar ve internet ve web'le tanışmamın üzerinden de yirmi yıla yakın zaman geçti herhalde. Tüm bu süreçte internetin evrilip dönüştüğü nokta ve gelecekte hızla gittiği yer nedeniyle, bugün için atfedilmiş günü içim rahat bir şekilde kutlamaya el vermiyor. İlk zamanlarda yazdığım yazıları herhangi bir sosyal medya ağında paylaşmadan yüzlerce kez okutabilirken, bu yazıyı sadece buraya yazıp bıraksam okunma sayısı 20-30'u geçmeyecek biliyorum. Ne yapalım biz de sistemin bir parçası olarak paylaşıp insanların beğenmelerini bekleyeceğiz, şanslıysam aralarından biri ufak bir yorum da yazar belki… Bu karamsar noktayı göz önüne alarak gidişatı değiştirmeye ufacık da olsa ihtimal vermek ve farkındalık yaratmak için bu yazıyı yazıyorum aslında, üzerime sorumluluk hissederek. Yoksa bizim için tasarlanmış bu televizyonu izlemeye devam edip gideceğiz...
Editör ekibi olarak bir yılı devirdiğimiz Türk Astronomi Derneği'nin iki aylık yayını Gökyüzü Bülteni bu ay 'Kozmik Mikroldalga Fon Işınımı' kapak konusu ile yayında! Geçen sayı işlediğimiz Karadelikler konusunun ardından bizaz kendimizi zorlayarak astrofizik ve kozmolojide anlaması oldukça zor, anlatması ise bir o kadar daha zor olan bir konu belirledik kendimize. Bu sayıda yer verdiğimiz üç yazı ile de konuya tarihsel bir perspektiften, konunun temellerine, oradan da konuyla ilgili çalışan bir araştırmacı ile yaptığımız röportajla etraflıca incelemiş olduk.
Bu sayı da geçen sayı gibi belirli bir sayıda basılacak ve Türkiye'de astronomi ile ilişkili ünivesite bölümleri ve gözlemevlerine gönerilecek. Ayrıca Eylül ayının başında Erzurum'da gerçekleştirilecek Ulusal Astronomi Kongresi'nde de her bir katılımcıya birer tane verilecek.
Geçen ayki deneyimimizden sonra gördük ki basılı bir yayını elinizde tutmak gerçekten çok farklı bir hismiş. Baskı destekçimizin sayesinde oldukça kaliteli bir şekilde bastığımız dergiyi kime verdiysek baskı, tasarım ve içeriğine dair oldukça güzel geri dönüşler aldık. Yeni sayıyı da sabırsızlıkla bekliyoruz.
CERN'de geçirdiğim haftaların takip edenler için ufak bir özeti, benim içinde anı kaydı olarak tuttuğum günlüklerin beşinci haftasına geldik (geçmiş yazılar için). Artık ortama alışma safhasını tamamladığım, ilk haftalardan beri adım adım entegre olmaya gayret ettiğim çalışmaların artık ilk adımlarını atmaya başladığım zamanlar geldi. Tüm işlerde olduğu gibi başlangıçta yavaş yavaş yükselen ardından bir plato ile düzleşip durağanlaşan, sonrasında da dönüş hazırlıklarıyla iyice yavaşlayan bir tempoyu iki buçuk ayın içerisine sığdıracağım gibi görünüyor.
İlk önce GRID'den başlayalım. Deney alanındaki teleskobun takibinin doğru olduğundan emin olmak için yapılan ölçümlerin analizlerini ben üstlendim ve geçen hafta zor zahmet topladığımız 117 veri noktasından encoder değerleri ve takip sisteminden gelen açı değerlerini bir Excel dosyası olarak bu haftanın başı itibariyle elimde bulunduruyorum. Öncelikle yapılması gereken elle girilen bu verilerin doğruluğunun bilgisayarda tutulan rapor dosyalarından teyit edilmesi, ki bu saatlerimi almış olsa da elimde üzerinde kabaca bir analiz yapacağım bir veri setim oldu. Sistemin ölçtüğü açılardan ziyade aslında bizim için hayati öneme sahip olan dışarıdan gelen uzmanların lazerlerle ölçtükleri açılar; fakat bunların elimize ulaşmasına daha bir hafta olduğuna göre şimdilik elimizdekilerle oynayacağız.
Yaptığım işlemlerden biri, örneğin yatay ve dikey encoder değeri ile gösterilen her bir GRID noktası için takip sisteminin verdiği yatay açı değerleri ile teleskop üzerindeki yatay açı değerleri arasındaki farkı yeni aldığımız set için karşılaştırmak. Bunu 2 boyutlu bir 'ısı haritası' (heatmap) ile kolaylıkla gösterebiliriz, Python ile birkaç satır kod yazarak.
Yukarıdaki şekilde yatay ve dikey eksenler encoder değerleriyle etiketlenmiş ve her bir nokta için farklı renkler ifade edilen farklar gösterilmiş. Sonuçta aradaki açı farkına bakıyoruz fakat CAST'ta bunu ifade etmek için açıdan ziyade "10 metrelik teleskobun boyuna göre kaç mm olduğu" kullanılıyor. O yüzden tüm açılar mm/10m şeklinde ifade ediliyor. Yukarıdaki grafikte gördüğümüz kadarıyla yatay eksendeki açı değerleri takip sistemi ve teleskop üzerindeki açı ölçerlerle 10 metrede en fazla yaklaşık 5-6 mm mertebesinde bir fark gösteriyor. En çok fark 11208 ve 21260 yatay encoder değerleri için geçerli. Bu değerler sistemimiz için tolere edilebilecek değer aralığında yer alıyor.
Ayrıca yatay ya da dikeydeki açı ölçümleri alıp geçen yılın aynı değerleri ile de karşılaştırabiliyoruz. Örneğin yine yatayda açı ölçerlerin verdiği değerlerin 2016 ve 2014 yılları arasındaki farklılıklar şöyle bir sonuç çıkarıyor.
Bunların her biri şimdilik yazdığım veri okuma ve temel ısı haritası oluşturma fonksiyonlarının doğru çalışıp çalışmadığını kontrol etmek için. Aynı zamanda aldığımız verinin içinde varsa gariplikleri ve farklılıkları görüp bunların doğru girilip girilmediğini kontrol etmek için bir fırsat yaratıyor. Asıl analiz geometricilerden gelecek açılardan sonra başlayacak.
İkinci olarak da KWISP sensörü üzerinde kullanacağımız lazerin sıcaklığını bir gerilim sinyali ile kontrol etme işim vardı. Bunun iiçin elimizde endüstri standardı diyebileceğimiz National Instruments'ın input/output modülleri bulunuyor. Bunları kontrol etmenin en kolay yönteminin LabVIEW programı olduğunu öğrendim bu hafta. LabVIEW CERN'de hemen hemen tüm elektronik arayüzlerin kontrol edildiği, veri alımı (data acquisition) süreçlerinin en temelinde yatan bir program; aslında bir programlama dili. Sürükle-bırak mantığıyla çalışan oldukça modüler komponentleri kullanarak kullanacağınız karta yada sürece uygun bir arayüz oluşturuyorsunuz. Benim ihtiyacım olan NI Output modülünden istediğim çıkıştan istediğim seviyede DC sinyal üretebilen, bunu bir kontrol çubuğu ve sayısal değerle kontrol edebileceğim bir program. İnternetten biraz aratıp hazır bir koda rastladım ve onu biraz değiştirerek aşağıdaki gibi bir şey hazırladım.
Üstteki programın kullanıcının kullandığı arayüzü gösterirken, alttaki de arka tarafta çalışan 'kodu' gösteriyor. Ardından bunu alıp lazer üzerinde birkaç deneme yapıp çalıştığına emin oldum. Böylece 0-5V aralığında elimizdeki lazerin sıcaklığını değiştirip farklı dalga boyunda bir ışınım elde edebiliyor olacağız. Bunun işlevi KWISP'den detaylıca bahsedeceğim yazıda olacak.
Son olarak bu haftamın büyük bir kısmını kapsayan iş olan ATLAS dedektörünün veri kalitesi kontrol grubu olarak tuttuğumuz 'nöbetler' (data quality shifts). CERN'deki büyük hızlandırıcıda arka tarafta sürekli proton çarpışmaları gerçekleşip hızlandırıcının belirli bölgelerine yerleştirilmiş ATLAS gibi dedektörler bu çarpışmalar sonucu oluşan atom-altı parçacıkları tespit etmeye çalışıyorlar. Bizim ekip ATLAS dedektörünün 'iç dedektör' denilen bölümü altında TRT (Transition Radiation Tracker) adlı alt-dedektörüyle ilgileniyor. TRT oluşan çarpışmalardan çıkan parçacıkları dedektör içinden geçerken bıraktıkları sinyaller üzerinden takip etmeye çalışıyor ve buradan da yaralanarak konum bilgisi ediniyor. Ayrıca geçerken oluşan 'enerji'nin seviyelerine göre de parçacık tanımlama işlevi de görüyor. Bu hafta danışmanım ve bu konuyla uğraşan ekiple birlikte birden fazla bir araya gelip tutulacak nöbetlerin detayları, nelere dikkat edilmesi gerektiği gibi konular üzerine konuştuk. Nöbetler 'offline' olarak tutuluyor yani veriler alındıktan saatler sonrasında oturup kendi bilgisayarınızdan belirli bir süreye kadar kontrol etmen gerekiyor. Her sabah e-posta kutuna o gün kontrol etmen gereken verileri belirten bir e-posta alıyorsun ve o gün 16:00'ya kadar verileri sunulan bir web arayüzü üzerinden kontrol edip varsa problemlerle birlikte uzmanlara raporlaman gerekiyor. İlerleyen günlerde bu nöbetlerden birini tutacak kişinin öncelikle deneyimli bir kişi eşliğinde bir 'eğitim nöbeti' tutması bekleniyor. Bu hafta Perşembe günü itibariyle de ben eğitim nöbetime başlamış bulunuyorum. Her gün gönderilen mailleri kontrol edip aşağıdaki gibi bir arayüz üzerinde oluşturulan onlarca histogram ve grafiği kontrol ediyorum, yorumlamaya çalışıyorum.
İlk başta olayın altında yatan fizik, dedektörün yapısı ve kullanılan prensipleri kafama oturtmakla epey zaman geçirdim, sonrasında yavaş yavaş grafikleri gördüğünde tanımaya ve ne beklediğini, ne olursa bir sorun olacağını kestirmeye başladığını fark ediyorsun. Seninle birlikte aynı dedektörün farklı alt bölümlerinde çalışan herkes paralel olarak gözlemler yapıyor ve bunları sürekli kontrol etmek durumundasın. Örneğin gaz sızıntısıyla alakalı bir problem, senin baktığın grafiklerde anlamlandıramadığın bir düşüşün nedeni olabilir. Bu gibi durumları, nöbetlerden sorumlu uzmanlara danışıyorsun elbette, onlar da sana hemen geri dönüş yapıp nasıl raporlaman gerektiğini söylüyorlar. Sonrasında sonuçları gönderip verilerin fizik analizi için bir problemi olmadığını teyit ediyorsun.
Tüm bu işler hafta boyunca epey bir mesai yapmama neden oluyor elbette. Sabah erken başlayan bir gün çoğu zaman gece epey geç bitebiliyor. Geriye kalan zamanlarda olabildiğinde kafamı rahatlatmak adına bisikletimle Jura dağı eteklerine kurulu ufak Fransız kasabaları arasında turlamak ve doğanın keyfini çıkarmakla geçiriyorum. Özellikle bisiklet özelinde, buradaki yaşama dair de genel bir şeyler yazmak gibi planlarım var da bakalım…
Bu hafta sonu birkaç işim ve mevcut veri nöbeti nedeniyle bir yere gitmeyip çalışma kararı verdim; önümüzdeki hafta KWISP konusunda çalıştığım kişinin geri gelmesiyle ve GRID açılarının da elimize ulaşmasıyla işler tekrar hızlanacak gibi duruyor.
CERN'de dördüncü haftayı tamamlıyorum artık. Bu hafta için geçen haftalara nazaran fiziksel olarak epey yorucu fakat toplamda yapılan işler anlamında epey hafif geçti denebilir. Tüm hafa boyunca magnetin takip sisteminin kontrolü için her yıl düzenli olarak yapılan GRID ölçümlerine başlayıp beş gün içerisinde tamamladık.
Magnet, deney alanı ve kontrol odasının panaromik görüntüsü (Fotoğraf: Aydın Özbey)
GRID'den geçen yazılarda da kısaca bahsetmiştim; temel amaç magneti bilgisayar üzerinden belirli bir koordinata gönderdiğimizde gerçekten de o koordinata gitmesini garanti etmek. Deneyin prensipleri hakkında her ne kadar daha uzun uzadıya bahsetmemiş olsam da CAST'da peşinde olduğumuz parçacıkların Güneş'in merkezinden bize geldiğini biliyoruz. Bu parçacıkları magnetin uçlarına bağlı dedektörlerle sürekli olarak gözlenebilmesi için öncelikle magneti Güneş'in bulunduğu konuma göndermeli, ardından Güneş'i gökyüzündeki hareketi boyunca da takip etmeliyiz. Bu konumlama ve takip mekanizmasının gerçekten çok hassas bir şekilde çalışması gerekiyor çünkü ufacık sapmalar bizi Güneş'in merkezinden uzaklaştıracağı için elde edeceğimiz verilerin de boşa gitmesine neden olacak. Bu kaygılarla her yıl magnetin farklı konumlarına karşılık gelen açılar uzmanlar tarafından fiziksel olarak ölçülerek, magnet takip sisteminin verdiği açı değerleriyle karşılaştırılarak doğruluğu sınanıyor. Gerçek açılarla sistemin hesapladığı açılar arasındaki farkları bunun öncesinde 2015, 2014, 2013 ve geçmiş yıllarda yapılan ölçümlerle de karşılaştırarak gerçek değerlerden ne kadar uzaklaştığımızı kestirmeye çalışıyoruz.
Eğer aradaki farklar yani 'hatalar' birkaç milimetre mertebesindeyse sorun edilecek bir şey olmadığını düşünüyoruz. Birkaç milimetre! Magnetin 10 metrelik boyunu düşündüğünüzde söz konusu hassasiyetin ne kadar büyük olduğunu görebilirsiniz. Güneş'i takip ederken asıl bulunmamız gereken noktadan birkaç mm uzaklaştığımızda başımız dertte kısacası. Böylesi hassas bir sistem için de alınması gereken veriler bir o kadar hassas oluyor haliyle.
Yöntemimiz şu şekilde: Magnet iki eksen üzerinde hareket edebiliyor, yukarı-aşağı (azimuth) ve raylar üzerinde kısıtlı bir alanda yatayda (horizontal). Magneti yatayda 0 derece konumundan diğer uca kadar 12 farklı konuma getirip, her bir yatay konum için dikeyde farklı 9 noktaya yönlendiriyoruz. Magnet üzerindeki motorlarla gönderdiğimiz konumlara gidiyor. Bu konumları biz motorlardan gelen encoder değerleri ile adresliyoruz. Encoder değerleri söz konusu motorların dönüş hız ve sayılarının fonksiyonu olan bir sayıdan ibaret. Örneğin (26500, 3000) değeri sırasıyla yatay ve dikeydeki motorların konumunu veriyor. Bu encoder değerlerine karşılık gelen konumda magneti durdurup CERN'un geometri departmanından gelen uzmanların ellerindeki lazer sistemleri ve magnet üzerindeki prizmalar sayesinde referans olarak kullandıkları noktalardan yararlanıp teleskobun yatayda ve dikeyde tam olarak hangi açı değerine sahip olduğunu ölçüyorlar ve bize ikili bir açı değeri veriyorlar, örneğin (43 derece, 6 derece). Aynı zamanda magnet takip sisteminin şu anda magnetin bulunduğu konumu kendi içinde hesaplayarak verdiği açı değerlerini de sistemden not ediyoruz; örneğin (42.9 derece, 6.02 derece). Tüm GRID ölçümleri sonunda 12 x 9 = 118 farklı nokta için bu açı değerlerinin her birini bilgisayara not ediyoruz.
Magnet dikeyde en alt konumda (Fotoğraf: Aydın Özbey)
Tüm hafta boyunca geçmişte lisanstayken Deneysel Fizik dersinden alışık olduğum 'veri alma' deneyimlerinden çok çok daha uzun, nispeten daha sıkıcı ve magnet hareket ederken etrafta herhangi bir olağan dışı olay olmadığına emin olmak için sürekli etrafında dolanmamız gerektiğinden çok daha yorucu bir deneyim oldu benim için. Her bir açı değerini rutin bir şekilde hatasız bir şekilde kayıt etmeye çalışarak bir haftayı tamamladık. Ama haftanın sonunda üzerinde analizlere başlayacağım veri setim elimde olduğunda çocuklar gibi şendim diyebilirim! Bu veri setinin bahsettiğim derste aldığım verilerden bir farkı vardı elbette: gerçek bir probleme dair, sonuçları pratik olarak gerçek bir deneyi etkileyecek olması. Bu hissi gerçekten seviyorum; aldığınız derslerde edindiğiniz deneyimlerin birkaç kat büyük hali gerçek dünyada karşınıza çıkıyor ve onunla boğuşmaya başlıyorsunuz. Ama arada epey fark var çünkü ne kadar kötü yaparsanız ona göre kötü bir not alarak kurtulamazsınız derste olduğu gibi, çünkü kötü bir iş çıkararak ilerlemesi gereken işlere ancak engel olursunuz. Olay sadece sizi ilgilendirmiyor kısacası, bu durum ekstra bir sorumluluk yüklüyor size.
Magnet yavaş yavaş yükseliyor (Fotoğraf: Aydın Özbey)
Cuma günü elime geçen veri setini, elle girdiğimiz için oluşabilecek hatalardan arındırmak adına magnet üzerindeki açı sensörlerinin ve bilgisayarın sürekli raporladığı dosyalardan tek tek kontrol etmem gerekti. Bu kısım analiz öncesi verinin en az hata barındıracak şekilde 'temizlenmesi' kısmına denk geliyor. 5-6 saatlik uğraşılarım sonunda veri setine son halini verip analiz için hazır hale getirdim. Bundan sonrası Python ile yazacağım analiz kodlarına kalmış durumda.
Bu hafta aynı zamanda Google'ın kompakt Python dersini tamamlamak üzereyim. Benim için bildiklerimin üzerinden geçmek ve yeni beceriler edinmek için çok iyi bir fırsat oldu bu. Derslerin çok iyi dokümante edilmiş olması, videolar ve her derse ilişkin ödevler ve cevaplarıyla sunuluyor olması çok büyük bir fırsat. Dersi anlatan kişi de epey eğlenceli bir eleman, kendisini fazlasıyla dinletiyor. Süper bir 'crash-course' hazırlamış Google gerçekten. Önümüzdeki haftalarda Python'da biraz daha ilerleyip Ipython, PyROOT ve Jupyter ROOT gibi konulara bakmaya niyetliyim. Özellikle Ağustos sonunda Almanya Karslruhe'de katılacağım GridK School yaz okulu için ufaktan temel yapmaya çalışıyorum. Bu yaz okulu veri analizinde ileri yöntemler ve grid mimarilerinde yüksek performanslı hesaplama ve analiz konularına dair oturumlar, dersler ve uygulamalar içeriyor. Sabırsızlıkla bekliyorum.
Yorucu fakat verimli geçen bu haftayı yarın sabah bisikletle çıkacağım ufak çaplı bir tur ve pazar günü de Cenevre'ye yakın Fransa'nın Annecy kentini yapacağım gezi ile taçlandırmak istiyorum; fotoğraflar için beklemede kalın.
Üçüncü haftanın sonunda, tüm haftanın yorgunluğunu atıp biraz keyif yapmak adına plan yapıp trenle önce Zürih'e gidip orada bir gün kalarak, oradan da Sargans üzerinden Avrupa'nın en küçük ülkelerinden biri olan Lictenstein'ın başkenti Vaduz'a gitmeye karar verdim. Zürih'i İsviçre'nin en gösterişli şehirlerinden biri olarak hep biliyordum fakat Lichtenstein ve Vaduz hakkı neredeyse hiçbir bilgim yoktu. Avrupa haritasına göz gezdirirken sürekli gözüme çarpan, İsviçre ve Avursturya arasına sıkışıp kalmış küçük bir ülkeden ibaretti benim için. Gidip gördüğümde gerçekten doğası ve kültürüyle de epey güzel ve ilginç bir yer olduğunu öğrenmiş oldum.
Ülkenin şehirlerine hatta diğer ülkelere böylesine kolay bir ulaşıma sahip olmak alışık olduğum birşey değil elbette Türkiye'den. Memleket buradaki doğa güzelliklerine on basacak yerlerle dolu olsada eğer altında araban yoksa buralara gitmek sadece bir hayal. Küçük şehir ve kasabalara bulunamayan, bulsan da ne zaman kalacağı belli olmayan otobüsler, güvensiz yollar vs vs seyahat kültürü diye bir şey oluşturmak için hiç de ideal koşullar değil. Burada fırsatım varken her yeri birbirine lafta değil gerçekte 'demir ağlarla' örülüp bağlanmış, en ufak kasabasına dahi tren bulabileceğin bir yerde sırtçantamı ve fotoğraf makinamı alıp dolaşmanın keyfini çıkarıyorum.
İlk hedefim Zürih. İsviçre'nin en büyük şehri (nüfusu sadece 400 000) ve epey büyük bir göl olan Zürih Gölü'nün kıyısında yer alıyor. Göl şehrin karakterine fazlasıyla hakim durumda ve şehir merkezinden başlayan kanallarla sokaklar bir şekilde göle çıkıyor. Mimarisiyle beni şu ana kadar en çok etkileyen şehirlerden biri diyebilirim, Paris'in ardından. Şehrin eski bölümü diye çok belirgin bir bölümü olmaması özellikle turistlerin yığıldığı bir alandan ziyade, her sokağı ile yaşayan bir şehir havası vermiş kente. Her sokak ve cadde inanılmaz ferah ve olabildiğince trafikten arındırılmış; trafik olsa bile bir korna sesi duymayacağınız için hissetmiyorsunuz bile. Şehrin merkezinde birbirine yakın iki kilisenin saat kuleleri üzerlerindeki saatlerle epey göze çarpıyorlar. Her Avrupa şehrinde olduğu gibi şehrin tam ortasında büyük bir katedral yer alıyor; Zürih'tekinin ismi Grosssmünster katedrali.
Mimarisinin yanında Zürih'in modern zamanlar öne çıkan özelliği özellikle 1900'lerin başında sanatta yenilikçi, başkaldıran, avant-garde akımlardan Dadaizm'in doğuş ve beslenme noktası olması. Caberet Voltaire adında bir kafe ile simgeleşen bu hareketi başlattığı kabul edilen manifesto Hugo Ball tarafından 1916 yılında burada okunmuş.
Şehirde sanatın izleri sadece 'sembolik' kafelerden ibaret değil; Paris'tekilerden sonra gördüğüm en zengin sanat müzerinden birine de ev sahipliği yapıyor Zürih. Kuntshause (Sanatevi) içinde ortaçağlardan günümüz sanatına kadar her dönemden birbirinden ünlü ve öne çıkan bir çok eseri içeriyor. Sadece Van Gogh, Monet veya Chagran'dan oluşan odalara girdiğinde insan bir garip hissediyor. Döndüğünüz her bir köşede bir Picasso eseri ile karşılaşmamanız işten değil. Epey uzun bir zaman geçirme fırsatım oldu müzede, akşam dönme telaşım olmadığı için. Epey iyi hissettirdi...
Müzeden çıktıktan sonra şehirde turlamaya devam edip göle bağlanan nehir kıyısında gezinip fotoğraflar çektim. Epey kuzeyde olmamız nedeniyle Güneş'in batışı neredeyse saat 10'u buluyor burada, dolayısıyla hala dolaşmak için epey zamanım var. Ben de Einstein, Schrodinger, Röntgen gibi büyük fizik üstadlarının yıllarca kürsü sahibi olduğu Zürih Üniversitesi ve bunlardan çok çok daha fazlasını geçmişten bugüne barındıran ETH enstitüsünü göreyim istedim.
Enstitüye tırmanan yolu çıkarken hemen sağ tarafta Rechberg adında müthiş güzel ve huzurlu bir bahçeye rastladım. Biraz oturup dinlenip bahçenin ve hemen üstündeki Zürih Üniversitesi binalarının fotoğraflarını çektim.
ETH'da üniversitenin hemen üzerinde yer alıyor ve girişinde epey görkemli bir bina bulunuyor.
Günü bitirdikten sonra kalma yerine çok para ödememek adına İsviçre'nin hemen her şehrinde yer alan, gezen gençler ve öğrencilere yönelik olan fakat isteyen herkesin kalabildiği gençlik hostellerinden birinde kaldım. Sabah erken kalkıp Zürih tren istasyonunda beni Lichtenstein'a götürecek ilk adımdan biri olan Sargans trenini beklemeye başladım. Tren istasyonu havaalanından daha kalabalık resmen pazar sabahı olmasına rağmen. Toplam 41 farklı platformdan bir saatte onlarca tren hareket ediyor. Müthiş bir şey...
Zürih'ten yola çıkıp güneye doğru, Avusturya'ya biraz daha yaklaşıp Lichtenstein sınırına epey yakın Sargans kasabasına gidiyorum. Oradan kısa bir otobüs yolculuğu ile başkent Vaduz'a geçeceğim. Alplerin etrafında dolanıyoruz coğrafya olarak ama trenden manzaram yemyeşil düzlükler, tepeler ve uzakta karlı zirveler... Alabildiğine yemyeşil, harika bir manzara. Yaklaşık 1 saatlik yolculuk sonunda Sargans'a iniyorum.
Tren garından yaklaşık yarım saatte bir kalkan yeşil Lichtenstein otobüslerinden birine binerek Vaduz'a yola çıkıyorum. Kısa bir süre sonra İsviçre ve Lichtenstein'ı ayıran Ren Nehri'ni geçiyoruz ve bizi kırzmı-mor Lichtenstein bayrağı selamlıyor. Yeni bir ülkedeyim. Sadece 160 kilometre kare yüz ölçümüne ve 37 000 nüfusa sahip. Ülke parlamenter monarşi ile idare ediliyor ve düşük nufusu ve refah yaşam şartları sayesinde en yüksek ortalama gelire ve en düşük işsizlik oranlarına sahip.
Şehrin merkezinde parlemanto binası ve ünlü posta merkezi karşılıyor beni. Şehir merkezinde inip yürüyerek şehrin ana caddesini turluyorum; 10 dakikada tamamlıyorum bu turu, ki o kadar küçük bir şehir. Bütün her şey hemen hemen ana cadde üzerinde, tüm müzeler, kafe ve restoranlar... Lictenstein'ın gemişten beri posta servisi ve müthiş tasarımlı pulları sayesinde epey ünlü olduğunu öğrenmiş oldum bu gezi sayesinde. Şehir merkezinde özel bir posta müzesi var hatta, içinde binlerce pulun sergilendiği. İçeri girip göndereceğim kartlar için özel pullar alıyorum müzeyi turlayarak.
Şehrin en belirgin binası ise şehri tepeden izleyen Lichtenstein prensi ve ailesinin konut olarak kullandığı şato. Şehrin içinden güzel bir tırmanış yolunu takip ederek, yükseldikçe etrafımda beliren harika manzarayı seyrede seyrede yukarıya çıkıyorum.
Yukarıya çıktığımda beni tepeye kurulmuş, etrafında harika yürüyüş yolları ve banklar bulunan etkileyici bir şato karşıladı. Kesinlikle o sıcakta tepeye kadar çıktığımı değdi. Fakat 'özel mülk' olduğu için girebilmek mümkün olmadı elbette.
Dönüşte şehrin merkezindeki kültür müzesini dolaştım; ülkenin tarihi ve kültürüne dair sergilerin yanında müzenin bir katı epey büyük bir doğa tarihi sergisine, diğer bir katı da özel bir sergi olarak geçmişteki Olimpiyat oyunlarından birçok eşyayı içerek epey etkileyici bir sergiye ayrılmıştı. 40 000 nüfuslu bir ülkenin yaptığı müze ile 70 milyonun yapmayı bir türlü beceremediği müzeleri düşünüp düşünüp iç geçirdim..
Bir zamanlar atlaslarda araya sıkışmış, hiçbir detayı belli olmayan bir ülke zihnime işte bu şekilde yer edinmişti yolculuğumun sonunda. Trenden izlediğim manzaralar, Zürih'in o etkileyici ve sakin atmosferi, akşamüstü oturduğum o müthiş güzellikteki bahçenin görüntüleriyle Cenevre'ye geri döndüm. Bütün hafta çalışmak için fazlasıyla deşarj olmuştum!
