Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN), dünyanın en büyük ve en güçlü parçacık hızlandırıcısı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nı (LHC) bugüne kadarki en kapsamlı modernizasyon sürecine aldı. Yaklaşık dört yıl sürecek çalışmaların ardından sistemin 2030 yılında Yüksek Parlaklıklı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (HiLumi LHC) adıyla yeniden faaliyete geçmesi planlanıyor.
Yaklaşık 27 kilometrelik yer altı tünelinde protonları ışık hızına yakın hızlarda çarpıştıran LHC, 2012 yılında Higgs bozonunun keşfedilmesini sağlayarak modern fiziğin en önemli başarılarından birine imza atmıştı.
Çarpışma sayısı 10 kat artacak
Modernizasyon kapsamında hızlandırıcının kritik bileşenleri değiştirilecek, yeni nesil süper iletken mıknatıslar kurulacak ve sistemin veri toplama kapasitesi önemli ölçüde artırılacak.
Yükseltmenin ardından parçacık çarpışmalarının sayısının mevcut tasarıma göre yaklaşık 10 kat artırılması hedefleniyor. Bilim insanları, bunun çok daha fazla veri elde edilmesini sağlayacağını ve bugüne kadar gözlemlenemeyen son derece nadir fiziksel olayların incelenmesine imkan tanıyacağını belirtiyor.
Karanlık madde ve evrenin bilinmeyenleri araştırılacak
Yeni sistemle elde edilecek verilerin, evrenin en büyük gizemlerinden bazılarına ışık tutması bekleniyor.
Araştırmalarda özellikle karanlık maddenin doğası, evrende antimaddeden neden daha fazla madde bulunduğu, Higgs bozonunun özellikleri, Standart Model'in ötesindeki yeni parçacıkların varlığı ve Büyük Patlama'nın hemen sonrasındaki fiziksel koşullar incelenecek.
Bilim insanlarına göre daha hassas ölçümler, mevcut fizik kuramlarında bugüne kadar fark edilmeyen sapmaları ortaya çıkarabilir ve yeni fizik kuramlarının geliştirilmesine kapı aralayabilir.
Binlerce uzman görev alacak
CERN'e göre modernizasyon çalışmaları yalnızca Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nı değil, laboratuvarın deney altyapısını ve hızlandırıcı kompleksinin önemli bölümlerini de kapsayacak.
Projede dünyanın birçok ülkesinden binlerce mühendis, fizikçi ve teknisyen görev alacak. Yaklaşık 1,2 kilometrelik hızlandırıcı bölümü sökülerek yeni ekipmanlarla donatılacak, deney dedektörleri daha yoğun veri akışını karşılayabilecek şekilde güçlendirilecek. Ayrıca laboratuvarın elektrik altyapısı, güvenlik sistemleri ve araştırma tesisleri de kapsamlı şekilde yenilenecek.
Higgs bozonunu keşfetmişti
CERN, bugüne kadar modern fiziğin en önemli keşiflerine ev sahipliği yaptı. Bunların en önemlisi, 2012 yılında Higgs bozonunun doğrulanması oldu. "Tanrı parçacığı" olarak da anılan Higgs bozonunun keşfi, kuramı geliştiren Peter Higgs ile François Englert'e 2013 Nobel Fizik Ödülü'nü kazandırdı.
LHC'de ayrıca çok sayıda yeni parçacık keşfedildi, kuarkların etkileşimleri ayrıntılı biçimde incelendi ve Büyük Patlama'nın hemen sonrasındaki koşulları taklit eden kuark-gluon plazmasına ilişkin önemli veriler elde edildi. Buna rağmen karanlık madde ve Standart Model'in ötesindeki yeni parçacıklara ilişkin kesin kanıtlara ise henüz ulaşılamadı.
