Cehennem Evet: Büyük Hadron Çarpıştırıcısına İnanılmaz Bir Ek Geliyor Olabilir!
Dünyanın en büyük parçacık çarpıştırıcısı, İncil’deki en yaşlı adama atıf yapılan yeni bir cihazla buluşmaya hazırlanıyor.
Aslında oyuncak değil dedektör olan bu cihazın adı MATHUSLA. Araştırmacılar, dedektörün tasarım konseptine dair raporu 26 Mart’ta arXiv adlı ön baskı sunucusuna ilettiler ve rapor artık orada sunuluyor.
“MATHUSLA”, Ultra-Sabit nötr Parçacıklar için Büyük Zaman Ölçüm Hodoskopu anlamını taşıyan zorlama bir kısaltma. Kısaltma, neredeyse 1000 yıl yaşamış İncil figürü Methuselah’a bir göndermedir. Neden bu isim seçildi? Çünkü hodoskop, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda uzun ömürlü partikülleri ortaya çıkarmayı hedefleyecek; bu parçacıklar şimdiye kadar çarpıştırıcının alt atomik gösterisi arasında gözden kaçmış durumda.
BHC, 2012 yılında Higgs bozonunun gözlemi ile ana hedeflerinden birini bir on yıl önce başarmıştır. O tarihten bu yana parçacık fizikçileri, bu devasa ve maliyetli çarpıştırıcının klasik fiziğin temel yapı taşlarını ve etkileşimlerini daha da açıklığa kavuşturabileceği yollar üzerinde düşünmektedir.
BHC, tesisin parlaklığını on kat artıracak olan Yüksek Parlaklıklı BHC’ye (HL-LHC) dönüştürülecek. Bu, CERN fizikçilerinin daha fazla sayıda Higgs bozonunu incelemesine olanak tanıyacak. Bu yükseltmenin 2029 yılına kadar bitmesi bekleniyor ve MATHUSLA’nın da bu dünyaca ünlü çarpıştırıcının iyileştirilmiş versiyonu ile çalışması önerilmektedir.
Dedektörün temel tasarımı şöyle: Her bir yanı 131 feet (40 metre) olan ve 36 feet (11 m) yüksekliğinde dev bir kutu. Bu kutu, BHC’nin ana dedektörlerinden kaçan uzun ömürlü parçacıkları “koklayacak” dedektörlerle doldurulmuş olacak.
Rapora göre yeni dedektörün tahmini maliyeti 44,5 milyon dolar (40 milyon €). Ucuz mu? Hayır. Ancak yine de maliyet-etkin bir şekilde tasarlandı: Önceki önerilerden daha küçük ama fark yaratacak kadar büyük.
Geçen ay sonunda, CERN, BHC’nin muhtemel halefi olacak Gelecek Devre Çarpıştırıcısı (FCC) için bir fizibilite çalışması açıkladı. 17 milyar dolarlık FCC, BHC’nin üç katı büyüklüğünde olacak, iki kat daha büyük bir derinlikte gömülü olacak ve 2050 öncesinde faaliyete başlayacak şekilde planlanıyor—ancak yüzyıl bitmeden tamamlanması beklenmiyor.
Bir Parçacık Çarpıştırıcısı, Michael. Maliyeti Ne Olabilir ki—17 Milyar Dolar?
MATHUSLA daha erken sonuçlar sunacak. Fizikçilerin umudu, MATHUSLA’yı HL-LHC ile birlikte, 2030’larda tam gaz çalışmaya başlaması amaçlanan bir şekilde devreye almak.
Eğer dedektörün adı, gerçeğe dönüşmesi için geçen zamanın bir esprisi olmayacaksa, fizikçilerin mevcut anlayışımızın sınırındaki fizik üzerine yeni şeyler keşfetmesi için bir fırsat var.
