Higgs bozonu veya Higgs parçacığının Büyük Hadron Çarpıştırıcısı sayesinde keşfedilmesinden bu yana 10 yıl geçti ve on yıl sonra muazzam bilimsel mucize, protonları bir kez daha, bu kez eşi benzeri görülmemiş enerji seviyelerinde bir araya getirmeye hazırlanıyor. evrenin nasıl çalıştığına dair daha fazla sır ortaya çıkarır.
Dünyanın en büyük ve en güçlü parçacık çarpıştırıcısı, üçüncü çalışmasına hazırlık olarak yükseltmeler için üç yıllık bir aradan sonra Nisan ayında yeniden başladı.
Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü (CERN) geçen hafta düzenlediği basın toplantısında, Salı gününden itibaren 13,6 trilyon elektronvoltluk rekor bir enerjide yaklaşık dört yıl boyunca 24 saat çalışacağını duyurdu.
İsviçre-Fransa sınırının 100 metre (328 fit) altına gömülü 27 kilometrelik (17 mil) bir halka etrafında neredeyse ışık hızında zıt yönlerde iki proton demeti – bir atomun çekirdeğindeki parçacıklar – gönderecek.
Ortaya çıkan çarpışmalar, karanlık maddeyi, karanlık enerjiyi ve diğer temel gizemleri araştırmak için geliştirilmiş gücü kullanacak ATLAS, CMS, ALICE ve LHCb dahil olmak üzere bir dizi deneyin parçası olarak binlerce bilim insanı tarafından kaydedilecek ve analiz edilecektir.
1,6 milyar çarpışma
CERN’in hızlandırıcı ve teknoloji başkanı Mike Lamont, ATLAS ve CMS deneyleri için “saniyede 1,6 milyar proton-proton çarpışması sağlamayı hedefliyoruz” dedi.
Çarpışma hızını artırmak için bu sefer proton ışınlarının etrafındaki 10 mikrondan daha az – bir insan saçı yaklaşık 70 mikron kalınlığında – daraltılacağını da sözlerine ekledi.
Yeni enerji oranı, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın 4 Temmuz 2012’de ilk kez gözlemlediği Higgs bozonunu daha fazla araştırmalarına izin verecek.
Bu keşif fizikte kısmen devrim yarattı çünkü bozon, maddeyi oluşturan tüm temel parçacıkların ve onları yöneten kuvvetlerin ana akım teorisi olan Standart Model’e uyuyor.
Bununla birlikte, birkaç yeni bulgu, Standart Model hakkında soruları gündeme getirdi ve yeni yükseltilen çarpıştırıcı, Higgs bozonunu daha derinlemesine inceleyecek.
Bozonun keşfini on yıl önce ilk kez açıklayan CERN genel müdürü Fabiola Gianotti, “Higgs bozonu, bugün temel fizikteki en derin açık sorulardan bazıları ile ilgilidir” dedi.
Çarpıştırıcının bozonu keşfeden ilk koşusuna kıyasla, bu sefer 20 kat daha fazla çarpışma olacak.
Lamont, “Bu, keşiflerin önünü açan önemli bir artış.” Dedi.
CERN’in araştırma ve bilgi işlem başkanı Joachim Mnich, bozon hakkında öğrenilecek daha çok şey olduğunu söyledi.
“Higgs bozonu gerçekten temel bir parçacık mı yoksa bir bileşik mi?” O sordu.
“Var olan tek Higgs benzeri parçacık mı – yoksa başkaları da var mı?”
‘Yeni fizik sezonu’
Geçmiş deneyler, Higgs bozonunun kütlesinin yanı sıra Standart Model tarafından tahmin edilen tetraquark gibi 60’tan fazla bileşik parçacığı belirledi.
Ancak CERN’in teorik fizik bölümünün başkanı Gian Giudice, parçacıkları gözlemlemenin işin sadece bir parçası olduğunu söyledi.
“Parçacık fiziği sadece nasıl olduğunu anlamak istemiyor – amacımız nedenini anlamak” dedi.
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın dokuz deneyinden biri, Büyük Patlama’dan sonraki ilk 10 mikrosaniyede var olan maddeyi araştıran ALICE ve kozmik ışınları simüle etmek için çarpışmaları kullanan LHCf’dir.
Bu çalışmadan sonra, çarpıştırıcı 2029’da Yüksek Parlaklıklı LHC olarak geri dönecek ve tespit edilebilir olayların sayısını 10 kat artıracak.
Bunun ötesinde, bilim adamları, 100 trilyon elektron voltluk bir enerjiye ulaşmayı amaçlayan 100 kilometrelik bir halka olan Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısını planlıyorlar.
Ancak şimdilik fizikçiler, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın üçüncü çalışmasının sonuçlarını hevesle bekliyorlar.