Büyük Hadron Çarpıştırıcısı nedir?

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), yüksek enerjili bir parçacık hızlandırıcısıdır. Hızlandırıcı, dünyanın en büyük parçacık fiziği organizasyonu olan Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü tarafından finanse edilmekte ve hem Fransa hem de İsviçre'den geçmektedir. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, dünyanın en güçlü parçacık hızlandırıcısıdır ve demir çekirdeği gibi daha ağır parçacıkların yanı sıra on dört trilyon elektron voltuna kadar olan enerjilerdeki protonları çarpıştırma yeteneğine sahiptir. Büyük Hadron Çarpıştırıcısında yapılan deneylerin, kütlenin doğası ve ekstra boyutların varlığı gibi temel fizik sorunlarının çözümüne yardımcı olacağı umulmaktadır.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, bir zamanlar daha önceki bir parçacık hızlandırıcısını barındırmak için kullanılan, yaklaşık 10,5 mil (17 km) çevresi olan yeraltı dairesel bir tünelde bulunur. Parçacıklar, tünele zıt yönlerde yüksek hızlarda enjekte edilir ve daha sonra güçlü manyetik alanlarla hızlandırılır. Parçacıkları ışın içinde tutmak, tünelde ışık hızına yakın bir yerde dolaşırken oldukça zordur; Gerekli kuvveti sağlamak için büyük, süper iletken mıknatıslara ihtiyaç vardır. İki parçacık çarpıştığında, partiküllerin kinetik enerjisi egzotik, kısa ömürlü çarpışma ürünlerinden oluşan bir panoply yaratır.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, bu yeni parçacıkların ne olduğunu ve nasıl davrandıklarını keşfetmek amacıyla altı farklı dedektör içerir. Birçok parçacık fiziği teorisi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısının, Higgs bozonu gibi yeni parçacıklar ya da yaygın parçacıklara süpersimetrik ortaklar oluşturacak kadar güçlü olacağını tahmin ediyor. Bu parçacıklar tespit edilirse, evrenin yapısı hakkındaki mevcut teorilerimizi doğrularlar; Beklenmeyen parçacıklar, mevcut teorilerin bir parçası değil, aynı zamanda görünebilir.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısının, sıradan maddede zincirleme reaksiyona neden olabilecek ve Dünya'yı tahrip edebilecek kararlı bir yabancı gibi bir parçacık yaratabileceğine dair endişeler var. Tek, birleşik bir parçacık fiziği teorisi yoktur ve bazı teoriler bunun mümkün olabileceğini, diğerleri ise bunun tamamen dışlandığını öne sürmektedir. Dünya uzun süredir, Büyük Hadron Çarpıştırıcısında üretilen her şeyden çok parçacık başına daha fazla enerjiye sahip olan kozmik ışın radyasyonuna maruz kalmıştır; ancak, bu ışınlar fizik deneylerinde kullanılan protonlardan farklı özelliklere sahip olabilir.