Her şey Evren'in kayıp yüzde 95'ini bulmak için: Büyük Hadron Çarpıştırıcısı yetmedi, Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı lazım

Artı Gerçek - Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nin (Fransızca adının kısaltmasıyla CERN) yönettiği dünyanın en büyük parçacık hızlandırıcı fiziği laboratuvarındaki araştırmacılar, yeni ve çok daha büyük bir süper çarpıştırıcı için öneriler sundu. Bununla fizikte devrim yaratacak ve Evren'in nasıl çalıştığına dair daha kapsamlı bir anlayışa yol açacak yeni parçacıkları keşfetmek amaçlanıyor. Onaylandığı takdirde mevcut dev makineden üç kat daha büyük olacak.

Ancak 21.4 milyar dolara karşılık gelen fiyat etiketi kaşların kalkmasına ve bazılarının "düşüncesizce har vurup harman savurma" eleştirilerine neden oldu. Üstelik bu, yalnızca ilk inşaat maliyeti. Dolayısıyla bazı uzmanlar, ekonomik açıdan mantıklı olup olmadığını sorguladı.

CERN'de bulunan dünyanın en büyük ve en güçlü parçacık çarpıştırıcısı ve dünyanın en büyük makinesi olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın (LHC), 2012 yılında Higgs Bozonu adı verilen yeni bir parçacığı saptayarak büyük başarıya imza attı.

Ancak o zamandan beri fiziğin iki kutsal kasesi olan karanlık madde ve karanlık enerjinin izini sürmenin zorluğu anlaşıldı. Bazı araştırmacılar daha ucuz seçenekler olduğunu savundu.

Planlanan yeni makineye Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı (FCC) adı verildi. BBC News'a konuşan CERN Genel Direktörü Prof Fabiola Gianotti, eğer onaylanırsa "güzel bir makine" olacağını söyledi.

Kadın araştırmacı, "İnsanlığın Evren hakkındaki bilgimizle ilgili temel fizik sorularını yanıtlamada ileriye doğru muazzam adımlar atmasına olanak sağlayacak bir araç. Ve bunu yapabilmek için bu soruları yanıtlayacak daha güçlü bir araca ihtiyacımız var" dedi.

BÜYÜK HADRON ÇARPIŞTIRICISI NE İŞE YARADI?

Cenevre yakınlarındaki CERN'in LHC'si, çevresi 27 km olan bir yeraltı dairesel tünelinden oluşuyor. Görevi, atomların içlerini (hadronlar) hem saat yönünde hem de saat yönünün tersine ışık hızına yakın süratte hızlandırıp belirli noktalarda onları dünyadaki diğer atom parçalayıcılardan daha sert şekilde birbirine çarpmak.

Çarpışmalardan arta kalan daha küçük atom altı parçacıklar, atomların hangi maddeden oluştuğu ve birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğinin anlaşılmasına yardımcı oluyor.

1964 yılında Britanyalı fizikçi Peter Higgs'in ortaya attığı Evren'deki diğer tüm parçacıklara şeklini veren bir yapı taşının gerçekten varolduğu, 2012 yılında LHC'de keşfedildi. Bu, Standart Model olarak adlandırılan mevcut atom altı fizik teorisinin yapbozunun son parçasıydı.

LHC'den çok daha büyük FCC'nin iki aşamada inşa edilmesi planlanıyor. İlki 2040'ların ortalarında çalışmaya başlayacak ve elektronları birbirine çarpıştıracak. Artan enerjinin, üzerinde ayrıntılı çalışabilecek çok sayıda Higgs parçacığı üreteceği umuluyor.

İkinci aşama 2070'lerde başlayacak ve daha güçlü, henüz icat edilemeyecek kadar gelişmiş mıknatıslar gerektirecek. Yepyeni parçacık arayışında elektronlar yerine daha ağır protonlar kullanılacak.

FCC, LHC'nin çevresinin neredeyse üç katı, 91 kilometrelik devasa bir uzunlukta ve LHC'nim 80 metrelik derinliğinin iki katından fazla, 200 m derinlikte olacak.

LHC, 4.7 MİLYAR DOLARA MAL OLMUŞTU

Daha büyük bir hadron çarpıştırıcısına ihtiyaç duyulmasının nedeni, 4.7 milyar dolara mal olan ve 2008'de faaliyete geçen LHC'nin henüz Evren'in yüzde 95'ini açıklamaya yardımcı olacak parçacıkları bulamaması.

İKİ BÜYÜK BİLİNMEYEN

Bilim insanları hâlâ iki büyük bilinmeyeni arıyor: Yerçekiminin tersi gibi davranan ve Evren'deki galaksiler gibi nesneleri birbirinden ayıran, karanlık enerji adı verilen bir kuvvet. Diğeri ise tespit edilemeyen ancak varlığı yerçekimi sayesinde hissedilen karanlık madde.

Evren'deki maddenin dağılımı yüzde 26 karanlık madde, yüzde 69 karanlık enerji ve yüzde 5 normal madde olarak tahmin ediliyor.

'KARANLIK PARÇACIKLARIN KEŞFEDİLMESİ ELZEM'

"Büyük bir şeyi kaçırıyoruz" diyen Prof. Gianotti'ye göre FCC'ye ihtiyaç var, çünkü bu karanlık parçacıkların keşfi, Evren'in nasıl çalıştığına dair yeni ve daha eksiksiz bir teoriye yol açacak.

20 yılı aşkın süre önce CERN'deki pek çok araştırmacı, LHC'nin bu gizemli parçacıkları bulacağını öngörmüştü. Ama olmadı.

'YENİ ÇARPIŞTIRICININ BAŞARILI OLACAĞININ GARANTİSİ YOK'

Frankfurt İleri Araştırmalar Enstitüsü'nden Dr. Sabine Hossenfelder gibi uzmanlar ise yeni çarpıştırıcının başarılı olacağına dair hiçbir garantinin olmadığı görüşünde.

Hossenfelder, "Parçacık fiziği, nükleer fizikten doğmuş, tarihsel nedenlerden dolayı büyük ve iyi finanse edilen bir araştırma alanıdır ve makul bir boyuta, belki de mevcut boyutunun onda birine kadar küçülmesi gerekmektedir" dedi.

'İKLİM KRİZİYLE MÜCADELEYE HARCANMALI'

BBC News'a konuşan Britanya hükümetinin eski baş bilim danışmanı Prof. Sir David King, projeye 21.4 milyar dolar harcamanın "düşüncesizlik" olacağına inandığını söyledi.

King, ''Dünya iklim acil durumunun tehditleriyle karşı karşıyayken, bu araştırma fonlarını yönetilebilir bir gelecek yaratma çabalarına yönlendirmek daha akıllıca olmaz mı'' dedi.

DÜZ BİR ÇİZGİDE İNŞA EDİLEN ÇARPIŞTIRICI ÖNERİSİ

Ayrıca parçacık fizikçileri arasında dev bir dairesel çarpıştırıcının en iyi seçenek olup olmadığı konusunda da bir tartışma var.

BBC News'a konuşan Glasgow Üniversitesi'nden Prof. Aidan Robson, düz bir çizgide inşa edilen çarpıştırıcının daha ucuz olacağını söyledi:

"Üç ana avantajı var. Öncelikle, düz çizgisel bir makine aşama aşama yapılabilir. İkincisi, maliyet profili oldukça farklı olur; dolayısıyla başlangıç aşaması daha az maliyetli olur. Ve üçüncüsü tünel daha kısa olacağından daha hızlı yapabilirsin."

70 ÜYE ÜLKENİN NABZI VE CÜZDANI YOKLANIYOR

Ancak FCC seçeneğini tercih eden CERN, yeni makine için ödeme yapmak zorunda kalacak 70 üye ülkenin teklife tepkisini ölçme sürecinde. (BBC, Dış Haberler)