LHC (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı) Güçleniyor!

Dünyanın çeşitli yerlerinden 12'den fazla enstitü High-Limunosity LHC yani saniyede daha çok çarpışma yapacağımız yüksek ışınlıklı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı inşasını konuşmak için Cenevre'de toplandı.

Toplantıda yer alan Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'nın süper iletken magnetler bölüm başkanı Peter Wanderer, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın inşasının yarılanmasından itibaren birim zamanda daha çok çarpışmanın gerçekleşebileceği yüksek ışınlıklı çarpıştırıcı için  süper iletken magnetler ve hızlandırıcı teknolojileri üzerine çalıştıklarını belirtti. Ayrıca toplantının, CERN ve ışınlık arttırılması ile ilgilenen diğer kurumların güçlerini birleştirmeleri için iyi bir fırsat olduğunu vurguladı.

Işınlık (luminosity) parçacıkların çarpışma oranıyla ilgili bir kavramdır. Fizikçiler, LHC içindeki proton sayısını artırarak ve protonlar çarpışacağında proton demetlerinin oryantasyonunu kontrol ederek saniyede gerçekleşen çarpışma sayısını arttırabilirler.

CERN direktörü Rolf Heur ise şuan LHC'nin her zamankinden daha fazla enerjide ve daha yüksek çarpışma oranıyla çalıştığını ancak bunun hedeflenen toplam çarpışma sayısının ancak %1’i olduğunu söyledi.

Şuan LHC'de  saniyede 600 milyon proton çarpışması gerçekleşiyor. Planlanan yeniliklerle birlikte bu sayının en az 5 kat değişeceği öngörülüyor.

Minnesota Üniversitesi adına CMS deneyinde çalışan Roger Rusack da HL-LHC (yüksek ışınlıklı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı), LHC'nin belki 20 yılda topladığı bilgiyi birkaç yıl içinde toplayabilecek diye ekliyor.

Fizik dünyası daha çok veri elde ederek -maddeyi oluşturan temel parçacıklar ve bu parçacıkların rol aldığı etkileşimleri açıklayan kuvvetler üzerine kurulu- Standart Model'in ötesine geçmeyi ve evreni daha iyi kavramanın peşinde. Ayrıca bu çalışmalarla karanlık maddeyi daha iyi anlamak ve süpersimetriye kanıtlar bulabilmek de ihtimaller arasında.

Elbette HL-LHC Higgs bozonu üzerinde detaylı çalışmayı da sağlayacak. Yaklaşık 10 milyar çarpışmada bir Higgs bozonu üretilebiliyor bu da yaklaşık 17 saniyeye tekabül ediyor. 2011-2012 arasında 1.2 milyon Higgs bozonu elde edildi. HL-LHC sayesinde bu sayı senede 15 milyonu bulacak.

Protonların çarpışma sayısının artması için proton demetlerini daha iyi sıkıştırıp bir arada tutan magnetler ve süper iletken RF (radyo frekans) kovukları da geliştirme alanlarından. Diğer yandan verilerin daha iyi işlenmesi için dedektörlerde de yeniliklere gidiliyor. “Örneğin Minnesota Üniversitesi CMS dedektöründe çarpışmalar sonucu  oluşan parçacıkların enerji ve yönleri gibi özellikleri daha iyi kaydedebilecek yeni kalorimetre üzerinde çalışıyor. Zamanımız kısıtlı 2025' te daha verimli çarpışmalar sağlamak için yapacak çok işimiz var.”  diyerek sözlerini sonlandırıyor. Roger Rusack.

http://www.symmetrymagazine.org/article/next-up-a-turbocharged-lhc makalesinin uyarlanmış çevirisidir.