Evrenin Sırlarını Çözebilecek Dev Hadron Çarpıştırıcısı
Dünyanın en büyük parçacık hızlandırıcısı olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nı inşa etmek 20 yıl ve 6 milyar sterlin sürdü.
Şimdi bilim insanları daha da büyük ve iki kat daha pahalı bir tane daha yapmak istiyor.
13 milyar sterlinlik ‘Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı’ (FCC), İsviçre-Fransa sınırında yerin 56,5 mil (91 km) derinliğinde bir döngü oluşturacak.
FCC, 2010 yılından bu yana faaliyette olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısından (LHC) yaklaşık dört kat daha güçlü olacak.
‘Dünyanın en büyük atom parçalayıcısı’ olarak adlandırılan FCC, evrenin yapısını ve evrimini açıklayan yeni fizik keşifleri sağlayabilir.
CERN (Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü) Genel Direktörü Fabiola Gianotti, ‘doğanın bileşenlerini ve yasalarını en temel seviyelerde incelemek için insanlık tarafından şimdiye kadar yapılmış en olağanüstü araç’ olabileceğini söyledi.
Ancak herkes projeye sıcak bakmıyor; şüpheciler CERN’i milyonlarca ton tehlikeli iklim ısınmasına yol açan CO2 yayabileceği gerekçesiyle projeden vazgeçmeye çağırıyor.
Dahası, eleştirmenler FCC’nin 2040’ların ortalarında faaliyete başlayacağı ancak sadece yirmi yıl ya da daha kısa bir süre çalışacağı endişelerini dile getirdiler.
FCC için Fransa-İsviçre sınırı boyunca bir halka şeklinde düzenlenecek olan tünelin sanatsal tasviri.
CERN, on yılı aşkın bir süre önce gündeme gelen FCC için ayrıntılı planlar yayınladı.
Kuruluş, 56,5 mil (91 km) çapında bir tünel kazmanın ve makineyi inşa etmenin 13,4 milyar £’a (17,4 milyar $) mal olacağını tahmin ediyor.
Önerilen Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı, LHC’nin devre dışı kalacağı yaklaşık 2040 yılından itibaren 15 ila 20 yıl boyunca aktif olacaktır.
Tıpkı LHC gibi FCC de atom altı parçacıkları birbirlerine çarptırmadan önce yeraltındaki halkasında neredeyse ışık hızına kadar hızlandıracak.
Fizikçiler parçacıkları bu yüksek hızlarda ışınlamak için süper iletken mıknatıslar kullanır ve ardından çarpışmaları yakalamak için dedektörler kullanır.
Bu çarpışmalar, fizikçilerin doğanın temel yapı taşlarını daha iyi anlamak için kaydedip inceledikleri yeni parçacıkların patlamasına neden olur.
Gelecek olan makine neredeyse dört kat daha büyük olmakla kalmayacak, aynı zamanda daha fazla güç için çift güçlü mıknatıslarla donatılacak.
Nihayetinde, her ikisi de bizim için görünmez olan karanlık madde ve karanlık enerji de dahil olmak üzere evrenin cevaplanmamış gizemlerinin çoğunun çözülmesine yardımcı olabilir.
Öngörülen yaklaşık 17 milyar dolarlık maliyet, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın (LHC, resimde) 8 milyar dolarlık fiyat etiketinin iki katından fazla.
CERN Genel Direktörü Fabiola Gianotti, gelecekteki çarpıştırıcının ‘doğanın bileşenlerini ve yasalarını en temel seviyelerde incelemek için insanlık tarafından şimdiye kadar yapılmış en olağanüstü araç’ olabileceğini söyledi.
CERN, yeni çarpıştırıcının dünyaya ne gibi faydalar sağlayacağını tam olarak söylemenin mümkün olmadığını belirtti ancak 1897’de elektronun keşfinin elektronik endüstrisine yol açtığına dikkat çekti.
2012 yılında LHC, Büyük Patlama’dan sonra maddenin nasıl oluştuğunu açıklamaya yardımcı olan ve Tanrı parçacığı olarak adlandırılan Higgs bozonunun varlığını kanıtladığında manşetlere çıkmıştı.
Higgs bozonu, evrenin nasıl işlediğine dair en iyi anlayışımız olan parçacık fiziğinin Standart Modelinin kilit bir unsurudur.
Ancak projenin nasıl finanse edileceğine dair soru işaretleri var ve CERN’e üye ülkelerin bu proje için ödeme yapıp yapmayacağı belirsizliğini koruyor.
CERN’e üye ülkelerin -İngiltere dahil 23 Avrupa ülkesi ve İsrail- 2028 yılına kadar gerekli fonları serbest bırakıp bırakmayacaklarına karar vermeleri gerekiyor.
CERN sözcüsü Arnaud Marsollier, FCC’nin maliyetinin yüzde 80’ine kadarının kuruluşun bütçesinden karşılanabileceği konusunda ısrar ederek bu endişeleri gidermeye çalıştı.
Ancak bilim insanları, çevre dostu gruplar ve yerel çiftçiler bunun çevre için gerekli ya da güvenli olduğuna bile ikna olmuş değiller.
Çevre derneği Noe21, hazırladığı bir raporda ‘astronomik elektrik tüketimi’, maliyeti ve iklim üzerindeki etkisine işaret ederek ‘aşırı’ projeyi eleştirdi.
Parçacık çarpıştırıcıları, atom altı parçacıkları birbirlerine çarptırmadan önce dev yeraltı halkaları etrafında neredeyse ışık hızına kadar hızlandırıyor. Bunu yapmak için, parçacıkları dev yeraltı halkaları etrafında inanılmaz hızlarda ışınlamak için süper iletken mıknatıslar kullanıyorlar ve çarpışmaları yakalamak için dedektörler kullanıyorlar.
FCC’deki bir çarpışma olayının sanatsal görünümü. CERN araştırmacıları, doğanın temel yasalarına ilişkin anlayışımızı genişletmek için enerji sınırının çok daha ileri götürülmesi gerektiğini belirtiyor.
Çarpıştırıcı, 16 milyon ton kayanın kazılmasını gerektirecek ve milyonlarca ton CO2 salınımına yol açacaktır – özellikle bilimsel faydalarının belirsiz olduğu düşünüldüğünde bu bir endişe kaynağıdır.
Fransa’da Roche-sure-Foron’da bir süt çiftçisi olan Thierry Perrillat, planlanan çarpıştırıcının ‘çiftliğimizin beş hektarını yutacağını’ söyledi ve bunu ‘Davut ve Golyat gibi’ olarak tanımladı.
Frankfurt İleri Araştırmalar Enstitüsü’nde teorik fizikçi olan Sabine Hossenfelder, FCC’yi inşa etmek için gereken paranın başka bir yerde daha iyi kullanılabileceğini söyledi.
Ay’da bir radyo teleskopu, uzayda bir yerçekimi dalgası detektörü ya da daha doğrudan araştırma fonları için daha iyi harcanabilirdi.
Hossenfelder Nature dergisine verdiği demeçte, “Böyle bir çarpıştırıcının ulaşacağı enerji rejiminde yeni fizik olması gerektiğini düşünmek için hiçbir neden yok” dedi.
Bu herkesin aklında olan ama hakkında konuşmak istemediği bir kabus.
Grenoble Üniversitesi Neel Enstitüsü’nden fizikçi Olivier Cepas, ‘finansal, ekolojik ve işletme maliyetlerini’ ‘astronomik’ olarak nitelendirdi.
AFP’ye konuşan Cepas, “Daha küçük bilimsel projeleri finanse etmek daha iyi olacaktır” dedi.
Tünellerin ve deneylerin yerleri de dahil olmak üzere FCC’nin yerleşim planının bir çizimi.
FCC hızlandırıcısı ve tünelinin sanatsal izlenimi. Makine sadece daha büyük olmakla kalmayacak, aynı zamanda daha güçlü çarpışmalar için çift güçlü mıknatıslarla donatılacak.
Birleşik Krallık hükümetinin eski baş bilimsel danışmanı Sir David King, FCC’nin ‘lehinde olmadığını’ söyledi ve parçacık fiziği topluluğunun bölünmüş olduğunu kabul etti.
Times’a verdiği demeçte, “Daha yüksek ve daha yüksek enerji sistemleri inşa etmeye devam edebiliriz ve yeni parçacıklar bulacağız” dedi.
Ancak bu bilim, Dünya’da karşılaştığımız en acil sorunlarla ilgili olmayacaktır.
FCC, CERN konseyi tarafından oybirliğiyle onaylanmıştı, ancak şimdi CERN fizik, teknik altyapı, güvenlik ve daha fazlasıyla ilgili fizibilite çalışmalarını yayınladı.
Bununla birlikte, CERN’den onay alınması projenin kesinlikle devam edeceği anlamına gelmiyor zira CERN’e üye ülkelerden finansman sağlanması gerekiyor.
Kaynak: https://www.dailymail.co.uk
SLAC, En Güçlü Submikron Elektron Işınını Ateşledi: Peki Ne İşe Yarayacak?