Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN), evrenin en temel gizemlerini çözmek amacıyla mevcut Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndan (LHC) bile daha büyük yeni bir parçacık hızlandırıcı inşa etmeyi planlıyor. Ancak proje henüz onaylanmadı ve tamamlanması yüzyılın sonunu bulabilir.
Higgs bozonunu keşfederek ünlenen ve şu anda dünyanın en güçlü parçacık hızlandırıcısı olan CERN‘deki LHC‘nin 2040’larda görev süresini tamamlaması bekleniyor. Bu dev makineler, atomların içindeki protonlar veya kurşun iyonları gibi parçacıkları inanılmaz hızlara çıkarıp birbiriyle çarpıştırarak çalışıyor. Süperiletken mıknatıslar kullanılarak parçacıklar devasa yeraltı tünellerinde hızlandırılıyor ve çarpışma anları hassas dedektörlerle kaydediliyor. Bu çarpışmalar, maddenin yeni temel parçacıklarını ortaya çıkararak evrenin işleyişi hakkındaki bilgilerimizi derinleştirebiliyor. LHC, 2012’de kütlenin kaynağı olarak teorize edilen ve “Tanrı parçacığı” olarak da bilinen Higgs bozonunun varlığını kanıtlamıştı.
LHC’den Üç Kat Daha Büyük: Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı (FCC)
LHC, Fransa-İsviçre sınırının altında 27 kilometrelik bir tünelde yer alıyor. Planlanan yeni hızlandırıcı, Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı (FCC), 91 kilometrelik bir tünelle bunun üç katından daha büyük olacak ve yine iki ülkenin altından geçecek.
Bu daha uzun “pist”, parçacıkları birbirine LHC’den sekiz kat daha fazla enerjiyle (hedef 100 trilyon elektronvolt – TeV; LHC’nin rekoru 13.6 TeV) çarpıştırma imkanı sunacak. Ayrıca çok daha hassas dedektörlere sahip olacak. Bilim insanları, bu sayede bilinenlerden daha hafif veya daha ağır yeni parçacıklar keşfetmeyi umuyor.
Evrenin Yüzde 95’ini Anlamak
Mevcut fizik anlayışımız olan Standart Model, evreni açıklamakta yetersiz kalıyor. Gördüğümüz her şey gibi normal maddenin, evrenin sadece %5’ini oluşturduğu düşünülüyor. Geri kalan %95’lik kısmın ise doğası hala bilinmeyen karanlık madde ve karanlık enerji olduğu varsayılıyor. Ayrıca, görünür maddenin gizemli ikizi olan antimaddenin durumu ve nötrino adı verilen çok hafif parçacıkların kütlesi gibi sorular da yanıt bekliyor. CERN, FCC’nin bu büyük bilinmezlere ışık tutabileceğini umuyor.
Ordan, Julien: CERN
Uzun Vadeli ve Pahalı Bir Proje
FCC için şu anda bir fizibilite çalışması yürütülüyor. CERN’in bu yılın başlarında yaptığı tahmine göre projenin maliyeti yaklaşık 17 milyar Dolar. Onaylanması durumunda proje iki aşamada gerçekleştirilecek:
- Elektron-Pozitron Çarpıştırıcısı (2046): Daha hafif parçacıkları çarpıştırarak Higgs bozonunun fiziğini daha detaylı inceleyecek.
- Proton-Proton Çarpıştırıcısı (2070): Daha ağır parçacıklar için tasarlanan ve 100 TeV enerji hedefine ulaşacak ana çarpıştırıcı.
Planlara göre, İsviçre’deki Cenevre Gölü’nün 100 metre altından geçecek ve Fransa kırsalında bir döngü oluşturacak 5.5 metre genişliğindeki tünelin inşasına 2033‘te başlanması hedefleniyor. Yüzeyde 8 tesis olacak (7’si Fransa’da). Bilimsel ekipmanın kurulumunun ise 2038‘de başlaması planlanıyor. Ana deneyler için 66 metre yüksekliğe varabilen devasa yeraltı odalarına ihtiyaç duyulacak.
Projenin henüz politik onay veya finansman almadığını ve tamamlanmasının on yıllar sürecek, son derece iddialı bir bilimsel girişim olduğunu belirtmek gerekiyor.
