Dünyanın bugüne kadarki en büyük ve en karmaşık deneyine start verildi.
10 Eylül 2008 03:00
Dünyanın en büyük parçacık hızlandırıcısı "Büyük Hadron Çarpıştırıcısı" (LHC), 13,7 milyar yıl önce meydana geldiği düşünülen Büyük Patlama'dan hemen sonraki başlangıç şartlarını oluşturarak maddenin sır perdesini aralayabilmek amacıyla faaliyete geçirildi.
LHC, Fransa-İsviçre sınırında, Cenevre yakınlarında, yerin 100 metre altında 27 kilometrelik dairevi bir tünel olarak inşa edildi. Deney başladıktan sonra, tünel çevresinde bulunan 4 büyük algılayıcıdan ikisi Atlas ve CMS, "Higgs bozonunun izini sürecek". Bu parçacığın diğer bazı parçacıklara kütle kazandırdığı düşünülüyor. Bu deneyde Higgs bozonu tespit edilemezse teorik fizik alt üst olabilir.
Hawkings: Bir şey bulamayacaklar
Protonlar deneyin ileriki aşamalarında birbiriyle çarpıştırılacak. Evrenin nasıl meydana geldiğini anlamak için yapılacak deney ile ilgili bir açıklama yapan CERN, daha önce iddia edildiği gibi dünyayı yutacak bir kara delik meydana geleceği endişelerinin yersiz olduğunu söyledi. Bilim insanları protonların çarpışmalarının ardından şimdiye kadar keşfedilmemiş yeni parçacıkların açığa çıkmasını bekliyor. Böylece, evrenin oluşumuna neden olduğu iddia Büyük Patlama’nın (Big Bang) ilk saniyelerine benzer bir ortam yaratılacak. Bu parçacıklardan biri de, popüler bilimde “Tanrı Maddesi” olarak bilinen Higgs parçacıkları. Ancak ünlü İngiliz fizikçi Stephen Hawkings bu konuda şüpheli olduğunu açıkladı.
50'yi aşkın Türk bilim insanının katıldığı deneyin merak edilen yanlarını, Türk Fizik Derneği Genel Başkanı İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü Nükleer Fizik Ana Bilim Dalı Öğretim Üyesi Prof. Dr. Baki Akkuş aydınlattı.
Deneyin amacı nedir?
CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) projesinin amacı, “büyük patlama” sonrasında yaşanan yüksek enerji ve yüksek yoğunluğu yaratmaktır.
Bu yaratılınca ne elde edilecek?
Bu deney 3 soruya yanıt arayacak: Birincisi, maddeye kütle kazandıran parçacık olan “Higgs parçacığı”nı bulmak, “Büyük Patlama” teorisini ispatlamak. İkincisi “karanlık madde”nin ne olduğunu anlayabilmek. Evrenin yaklaşık yüzde 30’unun “karanlık madde”den oluştuğunu biliyoruz. Fakat ne olduğunu, içeriğini bilmiyoruz. Buradaki amaç yüksek enerjiye ulaşıp “karanlık madde”yi deneylerde ortaya çıkarıp özelliklerini ölçmek.
Üçüncü olarak da, fizik kanunlarına göre evrenin yarısının anti maddeden oluşması gerekiyor. Ama evrende anti madde yok denecek kadar az. Çünkü her parçacığın bir anti maddesi var. Evren bu kanunun üzerine kurulmuş. “Büyük patlama”dan sonra bu anti maddeye ne oldu? Bu sorunun yanıtı aranacak. Maddenin ve evrenin nasıl oluştuğu anlaşılacak. Parçacıkların neden kütlesi olduğu, bu kütlenin varlığının sağladığı düşünülen “Higgs parçacığı”nın keşfedilmesi ve evrenin yüzde 96’lık bilinmeyen kısmının ne olduğu gibi sorular cevabını bulacak.
Deneyin başka nelere, örneğin teknolojiye katkısı ne olacak?
Fizik kanunları değişebilir, gelişebilir veya yeni kanunlar ortaya çıkabilir. Hatta birçok yeni parçacıkların da ortaya çıkması bekleniyor. Önce en küçük parça olarak atomları biliyorduk. Sonra çekirdeği bulundu. Sonra çekirdeğin içinde nötron, protonların var olduğunu öğrendik. Bilimsel merak bu kez de proton ve nötronların içinde kuarklar ve gluonların var olduğunu buldu. Şimdi onların içinde de neler olduğu ortaya çıkabilir. Bilgisayar, elektronik, nanoteknoloji, süperiletkenler, yeni malzemelerin geliştirilmesi, enerji teknolojisi, savunma ve uzay sanayiinde çok büyük teknolojik gelişmelere yol açacak. Bilindiği gibi internetin de çıkış yeri CERN’dir. Hatta şimdiden bilgisayar teknolojisinde çok yeni gelişmeler oldu bile.
Deney dünyayı yutmaz
Deneyin maliyeti ne olacak? Toplam 9 milyar doları bulması bekleniyor.
Bu deney hangi aşamada?
Yarın (bugün) LHC’nin içine 100 milyar civarında proton içeren bir paket verilecek ve hızlandırılmaya başlanacak. Bu protonlar saat ibresi yönünde döndürülerek hızlandırılmaya başlanacak. 1 veya 2 ay sonra eğer şartlar uygunsa bu sefer, başka bir proton paketi bu kez saat ibresinin tam tersi yönde LHC’ye verilecek ve hızlandırma işlemi devam edecek. Teknik olarak şartlar uygunsa çarpışma işlemi gerçekleştirilecek. Yani çarpışma olayı tahminlere göre önümüzdeki ekim veya kasım ayında gerçekleşecek. Hem saat yönünde, hem aksi yöndeki protonlar, LHC’nin hızı 7 trilyon elektron volta ulaştığı zaman çarpışma gerçekleştirilecek. Bu çarpışma sonucunda açığa çıkacak enerji yoğunluğuyla, “büyük patlama”dan sonraki enerji yoğunluğu yaratılmış olacak.
Bulgulara ulaşmak ne kadar sürer?
Maddeye kütle kazandıran “Higgs parçacığı”nın bulunmasının 2 yıllık bir süre alacağı tahmin ediliyor. Toplam deneylerin süresi ise 10 yıl olarak planlanıyor. LHC’nin üzerinde farklı yerlerde 4 adet dedektör bulunuyor. ATLAS ve CMS dedektörleri, “Higgs parçacığı”nı bulmaya çalışacak. LHCb dedektörü, “büyük patlama” anında madde ile eşit miktarda olduğu düşünülen anti maddeyi bulmaya çalışacak. ALICE dedektörü ise, “büyük patlama”dan hemen sonra evrenin ilk mikro saniyelerinde daha protonlar oluşmadan ortaya çıkan kuark ve gluonları dedekte edecek. Çarpışmalar bu dedektörlerin içinde olacak.
Türkiye’nin katkısı
Deney tehlikeli mi?
Bu deneyde çarpışma sonucunda açığa çıkacak enerji, “büyük patlama” anından sonraki kısa bir zaman dilimindeki enerji yoğunluğuna karşılık gelecek. Bu enerjinin dünyayı içine alacak bir kara delik oluşturması ve dünyayı yutması mümkün değil. Bunun gerçekleşebilmesi için kabaca 10 üzeri 48 elektronvoltluk (trilyon kere trilyon kere trilyonluk) bir enerji gerekmektedir. Bu da mümkün değil.
Deneye hangi ülkeler destek veriyor?
Bu deneye Avrupa ülkelerinin yanı sıra ABD, Rusya, Çin, Hindistan, Japonya da katılıyor. Ciddi paralar harcanıyor. Bu deneyler sırasında bilinmeyenler elde edilirken, kullanılan alet ve cihazlar da yeni deneniyor.
Deneye katkı veren ülkeler, teknolojik gelişmelerden büyük yararlar sağlayacak. Buradaki gelişmeleri kendi ülkelerine transfer edecekler. Ülkeler ileri teknolojiyi kullanabilmek ve refah düzeylerini artırmak için de bu deneylere destek veriyorlar. Bu çalışmalara destek vermeyen, ileri teknoloji üretmeyen ülkelerin varlıklarını sürdürmeleri mümkün değil.
Türkiye bu deneyin neresinde?
CERN’e tam üye olmadığımız için biz bu deneyde söz sahibi değiliz. Fakat deneye Türk fizikçileri de katkı sağlıyor. (Tempo24 - Milliyet)