Dünyanın en büyük parçacık hızlandırıcısı olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), bakım çalışmaları için üç yıllık bir aradan ve daha fazla enerji, daha yüksek ışın yoğunluğu ve daha yüksek hassasiyetle yapılan bir yükseltmeden sonra tekrar faaliyete geçti.
Cenevre yakınlarındaki CERN’de bulunan LHC tekrar faaliyete geçti ve bu sefer 13.6 trilyon elektron voltluk rekor bir enerjide yaklaşık dört yıl boyunca 7/24 çalışmaya hazır. Yapılan iyileştirmeler, LHC araçlarının daha hassas olmasına ve daha fazla parçacık çarpışmasına ulaşmasına, daha yoğun ışık elde etmesine ve kuantum alan teorisi çerçevesinde yeni parçacıkların keşfedilmesine olanak sağlamalıdır.
CERN, LHC’yi keşfetmek için kullandı. Higgs bozonu 4 Temmuz 2012’de, ilk uzun süreli kapanmasından önce. O sırada, LHC’nin “Run 1” in bir parçası olarak, makine 3.5 trilyon elektron voltta (TeV) çalışıyordu. İkinci aşama, ikinci uzun süreli kapatmadan önce 13 TeV’de çarpışan proton ışınları ile 2015 ve 2018 arasında gerçekleşti. Şimdi zamanı 3’ü çalıştır ışın başına 13,6 TeV veya 6,8 TeV’de.
Hedef: 2023’te paket başına 180 milyar parçacık
LHC ışın departmanındaki operasyonlar grubunun başkanı Rende Steerenberg, beyan üçüncü döngü için 6,8 TeV ile LHC, “demet veya ışın başına 140 milyar parçacık”a ulaşmak istiyor. 2023’ten itibaren bu rakamı paket başına 180 milyar parçacığa çıkarmak istiyor. “Elbette bu bize deneylerde çok, çok daha fazla çarpışma verecektir.”
Elektrovolt, durgun halden ivmelenen bir elektronun kazandığı kinetik enerjinin bir ölçüsüdür. Bu nedenle, aşağıdaki gibi bir hızlandırıcıya ihtiyaç vardır: 27 km çevresi ile LHCBu, hadronik parçacıkları (kütle spektrumunun farklı seviyelerinde kurşun, ksenon ve oksijen iyonları gibi) hızlandırarak neredeyse ışık hızında zıt yönlerde hareket eden iki ışın oluşturur. Işınlar, makinede her biri farklı tipteki hadronik parçacıkları ölçmeye odaklanan ATLAS, CMS, ALICE ve LGCb adlı dört noktada veya “dedektörlerde” çarpışır.
Yıldızların, gezegenlerin ve diğer her şeyin temelini oluşturan parçacıklara kütle verdiğine inanılan Higgs bozonu parçacığıdır (veya kuantum alan teorisinde dalga). İki elektron etkileşime girdiğinde, örneğin, bir elektromanyetik etkileşimin “kuvvet taşıyıcıları” olan ışık parçacıkları veya fotonları değiştirirler, diye açıklıyor CERN.
Modernize edilmiş LHC, bilim insanlarının deneyler için tüm alt sistemlerini açması ve veri almaya başlaması için bir koşul olan “kararlı kirişler” yaratabilecek.
Karanlık madde arayışında
CERN’deki hızlandırıcılar ve teknoloji direktörü Mike Lamont, “Çarpışma oranını artırmak için etkileşim noktalarındaki proton ışınlarını 10 mikrondan daha küçük bir boyuta konsantre edeceğiz” diye açıklıyor. “Higgs bozonunun 12 ters çevrilmiş femtobarn ile keşfedildiği 1. Tur ile karşılaştırıldığında, şimdi 3. Turda 280 ters femtobarn teslim edeceğiz. Bu, yeni keşiflerin önünü açan önemli bir artış. »
CERN dedektörleri bekliyor ATLAS ve İYS üçüncü döngüde önceki iki döngünün birleşiminden daha fazla çarpışma kaydedin.
Deneyim LHCb tam bir revizyondan geçti ve veri yakalama oranını on kat artırması bekleniyor.ALICE kaydedilen çarpışma sayısını elli ile çarpmayı amaçlamaktadır.
Bilim adamları, evrendeki madde-antimadde asimetrisinin kökeni hakkındaki soruları yanıtlamayı ve karanlık madde adaylarını aramayı umuyorlar.
“Higgs bozonunun müonlar gibi ikinci nesil parçacıklara bozunmasının ölçümlerini sabırsızlıkla bekliyoruz. CERN teorisyeni Michelangelo Mangano, bu, Higgs bozonu destanında, ikinci nesil parçacıkların da Higgs mekanizması yoluyla kütle kazandığını ilk kez doğrulayan tamamen yeni bir sonuç olacaktır” dedi. basın bülteni.
Kaynak : ZDNet.com