10 yıl önce dünyanın en büyük bilimsel enstrümanının açılışı yapıldı ve bir bilimsel araştırma hanedanlığının başlangıcı oldu.
10 Eylül 2008‘de dünyanın en büyük ve en yüksek enerjili atomik çarpıştırıcısı olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı‘nın (LHC) 27 kilometre çapındaki halkası etrafında ilk kez bir proton ışını ateşlendi. İsviçre’nin Cenevre kentinin hemen dışında yer alan CERN laboratuvarındaki LHC, ışığın hızına yakın olarak yüksek enerjili protonları parçalamak için inşa edildi. Amaç “Standart Model”in en son eksik parçası olan Higgs bozonu ve atom altı maddenin davranışı için en iyi teoriyi keşfetmekti. Yapılmak istenen tamamen beklenmedik bir şey keşfetmekti, bu o kadar büyük ve yeni bir keşif olacaktı ki, ders kitaplarını yeniden yazmamız gerekecekti.
LHC’nin açılışı pek de sessiz olmadı. Haftalar hatta aylar öncesinden, LHC’nin Dünya’yı tahrip edecek bir kara delik oluşturacağına dair korku ve endişe dolu hikayeler manşetlerdeki yerini aldı. Yine de birçok yayın organı iyi bir iş çıkardı ve bu tip yanıltıcı dayanaksız iddiaları safdışı bırakan açıklamaları paylaştı.
Görsel: CERN
LHC’nin yerleştirildiği CERN laboratuvarı, LHC’nin başlangıç ışınını görmesi için basını davet etmeye karar verdi. “Kara delik çılgınlığı” medyanın bu konuda ön plana çıkmasını sağladı. BBC, CNN, Reuters ve birçok uluslararası medya kuruluşu “şenliklere” katıldı. Karadelik dedikoduları bir yana, birçok aksilik çıkması olası bir denemenin basına açık olması halkla ilişkiler açısından riskli bir seçimdi.
Bu gergin atmosfer altındaki ilk birkaç girişim, bazı “isyancı” güç kaynakları nedeniyle başarısız oldu. Ancak, yerel saatle 10:30’da hızlandırıcı tüm kompleks boyunca çok düşük yoğunluktaki bir proton ışınını başarıyla iletti. LHC esasen iki hızlandırıcıdan ibaret olduğundan bir sonraki adım zıt yöndeki ikinci ışının ateşlenmesine kılavuzluk etmekti. Bu da kısa bir süre içinde başarıyla gerçekleşti. Dünya medyası bu teknolojik başarıyı dedikodulardan uzak şekilde gerçekte olduğu haliyle takipçilerine iletti. Parçacık fiziği nadiren böylesi bir medya ilgisine maruz kalıyordu.
Dünya çapındaki heyecana rağmen, o gün gerçekleşen başarı nispeten mütevazıydı. Besleyicilerden gelen düşük enerjili düşük yoğunluklu ışınlar LHC’ye enjekte edilmiş ve tünel boyunca bir kaç kez çevrilmişti. LHC’nin çalışma şekli, daha küçük hızlandırıcılardan gelen bir parçacık ışınını alıp, bu ışını ilk aldığı değere göre 15 kata kadar daha yüksek bir enerjiyle hızlandırması esasına dayanır. Bu ilk denemede amaç parçacıkları hızlandırmaktan ziyade LHC tüneli boyunca başarılı bir şekilde iletmekti.
Ek olarak, ışınların yoğunluğu tasarım yoğunluğunun on milyonda birinden daha azdı. Işınlara daha fazla proton ekleyerek veya daha küçük bir boyuta odaklayarak ışın daha yoğun hale getirilebilirdi. O ilk gün için odaklanma hala gelecekteki bir hedefti ve hızlandırıcıya sadece çok az sayıda proton koyuldu. Ve başlangıçta hızlandırıcıdaki elektronik aksamın zamanlaması tam doğru değildi, açıkça görülüyordu ki kat edilmesi gereken daha uzun bir yol vardı.
Yine de heyecan vericiydi ve tam kapasite operasyonlara giden yolda kesinlikle önemli bir basamaktı.
Tam Kapasite Denemeler ve Aksaklıklar
10 Eylül 2008 sabahının başarımları çok önemliydi, bunlar gezegendeki en güçlü parçacık hızlandırıcısını için sonuca doğru atılmış bir adımdı. Devamında LHC’yi çevreleyen 1,232 adet dev mıknatıs tam güçte test edilmeliydi ve işlerin ters gittiği yer de tam olarak burası oldu.
22 Eylül’de arızalı bir lehimle başlayan aksilikler zinciri sistemin aşırı ısınmasına ve ağır hasar görmesine neden oldu. Hasarı onarmak ve tekrarlanmaması için ek arıza koruma ekipmanları ilave etmek bir yılı aştı.
27 Şubat 2010’da LHC tekrar denemeye hazırdı. Bu sefer medyayı bilgilendirmeden önce çok sayıda test yapıldı. 19 Mart’ta bir önceki dünya rekorunu elinde tutan Fermilab Tevatron hızlandırıcısından 3,5 kat daha yüksek bir enerjiyle başarılı bir deneme yapıldı.
Muhteşem Bir Keşif Aracı LHC
Son on yılda parçacık fiziğindeki en etkili keşif, Standart Modelin son eksik parçası olan Higgs bozonu oldu. Bu keşif 4 Temmuz 2012 tarihinde dünya çapında duyuruldu ve binden fazla televizyon kanalından bir milyar izleyiciye ulaştı.
LHC’nin geleceği gerçekten parlak. Tesis on yıldan beri başarıyla işletiliyor ve en azından önümüzdeki yirmi yıl boyunca çalışmalara devam etmesi hedefleniyor. Aslında 2018’in sonunda LHC’deki deneylerin tesisin ömrü boyunca kaydedilecek verilerin sadece yüzde 3’ü olduğu tahmin edilmekte. 2018’in sonunda LHC yenileme ve iyileştirmeler için iki yıl boyunca operasyonlarını durduracak. 2021 ilkbaharında, çok daha gelişmiş dedektörlerle geri dönecek.
LHC’yi kullanarak hangi bilimsel gerçekleri ortaya çıkaracağımızı bilmek şimdilik mümkün değil. Bu bilim yapmakla ilgili bir şey, eğer ne keşfedeceğimizi tam olarak bilseydik zaten araştırmazdık. Araştırmacılar için LHC şüphesiz entelektüel ve teknolojik bir mücevher. En küçük mesafe ölçeklerini, en yüksek enerjileri, evrende en son rastlanılan yeniden yaratma koşullarını ve Büyük Patlama’dan sonraki saniyenin üçte birinden azını araştırabilecek kapasitede. Bu muhteşem bir keşif aracının keşfi gibi. Ve biz daha yeni başlıyoruz. Muhteşem olacak.
Doğum günün kutlu olsun, LHC.
Kaynak: livescience.com
