Işık, ayna ve buz

Beyin hücreleri birbirleriyle küçük elektrik sinyalleriyle konuşur. Hücrenin zarında kapı gibi çalışan proteinler vardır; kapı açılınca yüklü tanecikler içeri dolar ve hücre “ateşler”.

Yıllarca sorun şuydu: Milyarlarca hücrenin arasından yalnızca istediğimizi nasıl çalıştıracağız? Elektrot yakınındaki bütün hücreleri birden uyarır, ilaç ise yavaştır.

Çözüm hiç beklenmedik bir yerden, gölet suyunda yaşayan tek hücreli yeşil bir yosundan geldi. Bu yosun ışığa doğru yüzer, çünkü zarında ışık değince açılan bir kapı taşır. Hegemann ve Nagel bu kapıyı buldu ve nasıl çalıştığını gösterdi. Deisseroth ve ekibi de onun genini sinir hücrelerine yerleştirdi: Mavi ışık yandı, hücre ateşledi.

Ellerinize bakın: Birbirinin ayna görüntüsü, ama sağ eldiven sol ele olmuyor. Pek çok molekül de böyle “sağ elli” ve “sol elli” iki biçimde bulunur. Atomlar aynı, bağlar aynı; fark yalnızca ayna görüntüsü.

Beden bu farkı hemen anlar: Aynı molekülün bir eli nane, öteki eli Frenk kimyonu gibi kokar. İlaçlarda da durum aynı. Kullandığımız ilaçların yarısından fazlası böyle “elli” moleküllerdir ve çoğu zaman yalnızca bir eli işe yarar.

İşin tuhafı şu: Laboratuvarda sıradan bir tepkime iki elden eşit miktarda üretir. Canlılar ise hep tek eli kullanır; proteinlerimizin yapı taşları sol elli, DNA'mızdaki şekerler sağ ellidir. Bu tercih nasıl başladı? Yüz yılı aşkın süredir yanıtsız bir soruydu.

Nötrinolar neredeyse hiçbir şeyle etkileşmeyen parçacıklardır. Şu an her saniye vücudunuzdan trilyonlarcası geçiyor ve hiçbir şey hissetmiyorsunuz. Yıldızların, hatta bütün Dünya'nın içinden bile durmadan geçerler.

Bu yüzden eşsiz habercilerdir: Işığın çıkamadığı yerlerden yola çıkıp bize dosdoğru ulaşırlar. Aynı sebeple yakalanmaları da çok zordur.

Halzen'in fikri şuydu: Çok nadiren de olsa bir nötrino bir atoma çarpar ve küçük bir mavi ışık çakar. Bu ışığı görmek için çok büyük, çok saydam ve çok karanlık bir ortam gerekir. Güney Kutbu'nun buzu tam böyledir. Sıcak suyla buzda yaklaşık 2,5 kilometre derine inen delikler açıldı, içlerine binlerce ışık algılayıcısı sarkıtıldı. Bir kilometreküp buz teleskopa dönüştü.