Dünyanın en büyük parçacık hızlandırıcısı "Büyük Hadron Çarpıştırıcısı" (LHC), 13,7 milyar yıl önce meydana geldiÄŸi düÅŸünülen Büyük Patlama’dan hemen sonraki baÅŸlangıç ÅŸartlarını oluÅŸturarak maddenin sır perdesini aralayabilmek için çarÅŸamba günü faaliyete geçiriliyor. 

Aralarında Türklerin de bulunduÄŸu 5 binden fazla fizikçi ve mühendisin 10 yılı aÅŸkın süredir üzerinde çalıştığı proje, son yılların en büyük bilim projesi olarak gösteriliyor.

Kısaca LHC olarak anılan laboratuvarı inÅŸa eden Avrupa Nükleer AraÅŸtırma Kurumu (CERN) Genel Müdürü Robert Aymar, Büyük Hadron Çarpıştırıcısının "dünya görüÅŸümüzü ve kainata bakışımızı deÄŸiÅŸtirebilecek sonuçlar üreteceÄŸinden emin olduÄŸunu" belirtti.

LHC, Fransa-Ä°sviçre sınırında, Cenevre yakınlarında, yerin 100 metre altında 27 kilometrelik dairevi bir tünel olarak inÅŸa edildi. Deney baÅŸladıktan sonra, tünel çevresinde bulunan 4 büyük algılayıcıdan ikisi Atlas ve CMS, "Higgs bozonunun izini sürecek." Bu parçacığın diÄŸer bazı parçacıklara kütle kazandırdığı düÅŸünülüyor. Bu deneyde Higgs bozonu tespit edilemezse teorik fizik alt üst olabilir.

CERN Müdürü Aymar, Higgs’den baÅŸka bilinenlerden çok daha ağır, çok daha fazla sayıda parçacık bulunacağını düÅŸünüyor ve "Biz bu parçacıklara karanlık madde diyoruz" dedi. Aymar’a göre, LHC kainatın yüzde 23′ünü oluÅŸturan bu karanlık maddenin "ne menem bir ÅŸey" olduÄŸunun anlaşılmasını saÄŸlayacak. Bilim adamlarına göre, evrenin yüzde 4′ü bildiÄŸimiz maddeden meydana geliyor, kalan bölüm ise karanlık enerjiden ibaret.

LHCb adı verilen üçüncü algılayıcı ya da gözlem istasyonu, Büyük Patlama anında maddeyle eÅŸit miktarda olduÄŸu düÅŸünülen antimaddenin nereye gittiÄŸini bulmaya çalışacak. Alice algılayıcısı da kurÅŸun iyonlarının çarpışmasıyla ilgilenecek ve kainatın ilk mikrosaniyeleri sırasında, daha protonlar oluÅŸmadan ortaya çıkan "kuark ve glüon çorbasını" bir lahza için de olsa yeniden yaratmaya çalışacak. ÇarÅŸamba günü ilkin ilk ışın huzmesi için 100 milyar protonluk paketler hızlandırıcıya atılacak. Birincisinin tersi istikamette olacak ÅŸekilde ikinci demetin devreye sokulmasıyla çarpışma baÅŸlayacak.

Dört temel soru

Türkiye’nin de aralarında bulunduÄŸu Avrupa ülkelerinin yanı sıra ABD, Hindistan, Rusya ve Japonya’nın da iÅŸtirak ettiÄŸi 3,76 milyar Avro’luk proje, minik parçacık fiziÄŸinin yıllardır kafa patlattığı dört büyük soruya cevap bulmaya çalışacak. Bu sorular ÅŸunlar: Higgs bozonunu bulmak, süpersimetrinin sırrını ortaya çıkarmak, madde ve antimaddeyi anlamak ve Büyük Patlamadan hemen sonra saniyenin binde birindeki sürede ortaya çıkan ÅŸartları yeniden yaratmak.

-Higgs bozonu: Ä°stikrarsız karaktere sahip parçacığa, adeta "ilahi parçacık" gözüyle bakılıyor, zira birçok araÅŸtırmacı bu parçacığı teorik olarak inceledi, ama ÅŸimdiye kadar hiç kimse onu göremedi. Bozon, onu 1964 yılında "tümdengelim" (dedüksiyon) yöntemiyle ortaya çıkaran Ä°ngiliz fizikçisi Peter Higgs’in adını taşıyor. Bozonun varlığını deneyle kanıtlamak, parçacık fiziÄŸinde bilinenleri özetleyen "standart modelin" eksik halkasını bulmak anlamına gelecek.

Higgs bozonu, kütlenin nasıl kazanıldığının anlaşılmasını saÄŸlayacak. Bazı parçacıkların niçin kütleden mahrum olduÄŸu da böylelikle anlaşılabilecek.

-Süpersimetre: Bu kavram, son yılların en esrarengiz keÅŸiflerinden biriyle ilgili. Åžöyle ki, görünen madde evrenin sadece yüzde 4′ünü oluÅŸturuyor. Kainatın yüzde 23′ü karanlık madde, kalan yüzde 73′ü de karanlık enerjiden teÅŸekkül ediyor. Bu konunun aydınlatılması; karanlık maddenin, "nötralino" adı verilen süpersimetrik parçacıklardan oluÅŸtuÄŸunu gösterebilecek.

-Madde ve antimaddenin esrarı: Enerji maddeye dönüÅŸürken, bir parçacık ve zıt kutuplu elektrik yüküne sahip bir yansıması, bir baÅŸka deyiÅŸle antiparçacığı oluÅŸuyor. Parçacık ve antiparçacık bir araya gelecek olursa birbirlerini yok ediyor ve enerji ortaya çıkıyor. Mantık, madde ve antimaddenin evrende eÅŸit miktarda bulunması gerektiÄŸini söylese de, antimadde nadir bulunuyor.

-Büyük Patlamadan sonra saniyenin binde birindeki ÅŸartları yeniden oluÅŸturmak: O sırada madde, kuark ve glüonlardan oluÅŸan bir çeÅŸit "yoÄŸun ve sıcak çorba" olarak ortaya çıktı. Çorba soÄŸuyup yoÄŸunlaşırken, kuarklar; protonlar, nötronlar ve diÄŸer kompozit parçacıkları oluÅŸturdu. LHC, ağır iyonları birbirleriyle çarpıştırarak bir anlık da olsa, GüneÅŸ çekirdeÄŸindekinden 100 bin kat daha yüksek sıcaklık elde etmeye çalışacak. Bu çarpışmalar sırasında kuarklar ortaya çıkacak. AraÅŸtırmacılar, serbest kalan kuarkların maddeyi oluÅŸturmak için ne ÅŸekilde ve nasıl birleÅŸtiklerini gözlemleyebilecek.

Sonssuz küçük ve sonsuz büyük

-LHC çarpıştırıcısı "hadron" ailesinden hidrojen protonlarını, ışık hızının yüzde 99,999′uyla 27 kilometrelik tünele fırlatacak.
-Yerin 100 metre altında saniyede 1 milyar proton çarpışması meydana gelirken, yer üstündeki 3 bin bilgisayar saniyede 100 kadar çarpışmayı analiz edecek. Toplanacak veriler, deÄŸiÅŸik ülkelerde CERN’le baÄŸlantılı araÅŸtırma merkezlerine anında iletilecek.

-Tünel dünyanın en soÄŸuk "buzdolabı" olacak, zira süper iletken mıknatısları eksi 271,3 dereceye kadar soÄŸutuldu. Eksi 273,15 mutlak sıfır kabul ediliyor.

-Tünel boyunca sıralanan dört çarpıştırıcı devasa boyutlarda. En büyükleri Atlas, 25 metre çapında, 46 metre boyunda bir silindir. Ağırlığı 7 bin ton kadar. 3 bin kilometreyi bulan kablolarla sarmalanmış halde. Silindirin yerleÅŸtirilebilmesi için, 300 bin ton taÅŸ ve toprak kazıldı, 50 bin ton beton döküldü. Atlas, bir yıl içinde, dünyanın en büyük kütüphanesi olan Kongre Kütüphanesindeki 3 milyar kitaptakinden 160 kat fazla veri toplayacak.

-Proton huzmesi, 10 saatte tünel içinde 10 milyar kilometre kadar yol almış olacak ki, bu, Yer’den Neptün’e gidiÅŸ geliÅŸ mesafesine eÅŸit. Tam yoÄŸunluÄŸa erdiÄŸinde, her proton huzmesi, saatte 1600 kilometre hız yapabilen bir otomobil
için gerekli enerjiyi üretir hal gelecek.

-Çarpışmalar 14 "tera elektron volt" enerji ortaya çıkaracak. Bu, çok yoÄŸun enerji demek. Bu sayede bir an için de olsa, GüneÅŸ’tekinden 100 bin kat fazla sıcaklıklar elde edilebilecek.

Yüzyılın deneyi ve cevap arayan kritik sorular

 Bilim adamları evrene dair en büyük sırrı aydınlatmak, evrenin yaratılışını tekrarlamak için düÄŸmeye 10 Eylül’de basacak.

Deneyle "Evrenin sırrı ne?", "Madde neden ve nasıl kütle kazandı?", "Maddeyi oluÅŸturan temel parçacıkları bir arada tutan kuvvet ne?", "Evrenin yüzde doksanını oluÅŸturan ‘karanlık madde’ bulmacasının ardında ne var?" gibi merak edilen soruların yanıtları aranacak.

CERN’in yapacağı deneyle bilim dünyasının maddenin yapısını anlamak için asırlardır yürüttüÄŸü büyük çalışma "parçacık fiziÄŸi" boyutuna taşınacak.

"Big Bang"in ispatı

Evrenin oluÅŸumunu tetikleyen "Big Bang" (büyük patlama) teorisinin geçerliliÄŸi de bu deneyle birlikte kanıtlanmaya çalışacak.

Deneyde "Big Bang" anı sonrası koÅŸulların laboratuvar ortamında yeniden ortaya çıkartılması hedefleniyor. Bunun için de "parçacık çarpıştırma" iÅŸlemi gerçekleÅŸtirilecek.

Protonlar çarpışacak

‘Büyük hadron çarpıştırıcısı’ isimli parçacık hızlandırıcısında atom çekirdeÄŸinde bulunan protonlar çok yüksek enerjiyle çarpıştırılacak.

Protonlar, tünelin çevresine yerleÅŸtirilmiÅŸ yaklaşık 10 bin adet dev süper iletken mıknatıs tarafından yönlendirilecek. Böylece zıt yönlerde dönen iki proton ışını üretilecek.

Böylece fizik modellerinin temelini oluÅŸturan ve maddeye kütle özelliÄŸini veren ‘Higgs’ parçacağı ya da ‘Tanrının zerreleri’ tekrar ortaya çıkarılıp gözlemlenebilecek.

BildiÄŸimiz her ÅŸey deÄŸiÅŸecek

Evrenin kökeni ve doÄŸanın temel kanunlarına yönelik sonuçların ortaya çıkmasının beklendiÄŸi deneyle atom, molekül ve canlı yapısının nasıl oluÅŸtuÄŸuna dair yeni bilgiler edinilecek. Bilinen Fizik kuramları geliÅŸtirilecek ya da baÅŸtan aÅŸağı deÄŸiÅŸebilecek.

Deney sırasında bütün parçaların senkronize ÅŸekilde çalışması gerekiyor. En ufak uyumsuzluk risk olarak kabul ediliyor.

"Kara delik" Dünyayı yutacak!

Bazıl bilim adamları deneyin tehlikeli olduÄŸunu, kontrolden çıkması halinde meydana gelebilecek küçük kara deliklerle insanlığın sonunun geleceÄŸini iddia ediyor.

CERN ise deney ortamının güvenli olduÄŸunu savunuyor.

36 ülkeden 2 binden fazla fizikçinin katılacağı yüzyılın deneyine Türkiye’den de üç ayrı ekip katılıyor.

Kaynak: cnnturk.com

Popülerliği: 4% [?]