13.8
M�LYAR YIL �NCE NE OLDU (CERN DENEYLER�N�N AMACI)
Zaman�n o ilk nano
saniyesinde ne oldu�unu, evrende hi�li�in her �eye d�n��t��� an� �imdiye kadar
bilmek imk�ns�zd�. Evren hakk�nda bildi�imiz her �eyi de�i�tirmek �zere
d�nyan�n en b�y�k deneyi dev bir par�ac�k h�zland�r�c� haz�rland�. Bilim
adamlar� bu devasa makinenin on �� milyar y�l �nceki o devasa patlaman�n hemen
sonras�ndaki an� yeniden canland�rabilece�ine inan�yorlar.
8 milyar dolarl�k tart��mal�
bir makine 2008 y�l�nda �al��t�r�lmaya ba�land� ve makinan�n neleri ortaya
��karabilece�ini g�rece�iz Evrende ba�ka boyutlar var m�? Karanl�k madde nedir?
M�kemmel bir evrensel uyum var m�d�r? Neden var olduk? Tanr� par�ac��� nedir?
��te t�m bu sorular�n cevab�n� bize par�ac�k h�zland�r�c� olan BHC verecek.
BHC yani b�y�k hadron
�arp��t�r�c�s� yerin 100m alt�nda 26.5 km uzunlu�unda en hayret verici
teknolojiyle donat�lm�� bir sistem. BHC yeni hadron par�ac�klar�n� �arp��t�ran
b�y�k bir makina. Trilyonlarca proton halkan�n i�inde aksi y�nlerde ���k h�z�na
kadar h�zland�r�l�yor. Par�ac�klar d�rt ayr� deneyde bir araya gelerek
�arp��t�r�l�yor her �ey bu d�rt noktada olu�uyor ve kuvvetli par�ac�klar�n
�arp��mas�yla fizik�iler evrenin ba�lang�c�n� a��k�a g�rebiliyor.
BHC Fransa ve �svi�re
s�n�r�n�n iki yan�nda olu�uyor BHC�nin temeli par�ac�k fizi�ine dayan�yor.
Par�ac�k fizi�i maddenin neden olu�tu�unu incelenmesi ara�t�r�lmas�d�r. Var
olan her �eyi olu�turan temel par�ac�klar nelerdir? Atomlar proton n�tron gibi
temel par�ac�klardan olu�ur. Onlarda hadron ad� verilen daha k���k
par�ac�klardan olu�ur. Evrenin ba�lang�c�nda atomlar yoktu hadronlar ve di�er
par�ac�klar �ok y�ksek enerjiyle birbirine �arp�yorlard� bu durumun yeniden
sa�lanmas� i�in BHC kuruldu ve burada protonlar�n birbiriyle ���k h�z�yla
�arp��t�r�lmas� gerekiyor
�arp��malar ne kadar g��l�
olursa b�y�k patlaman�n s�cakl���na o kadar yakla�abiliriz. S�cakl�k
par�ac�klar�n enerji kazanarak hareket etmesi anlam�na geliyor. Evrenin en
s�cak oldu�u evrelerde par�ac�klar s�rekli hareket ediyor ve s�rekli �arp���yorlar.
Par�ac�klar �arp��t���nda g�ne�in �ekirde�indeki s�cakl���n binlerce kat�
s�cakl�k olu�uyor. �ok miktarda par�ac��� ���k h�z�yla �arp��t�rarak b�y�k patlaman�n
enerjisini yakalamaya �al���yoruz.
BHC�deki y�ksek d�zeydeki
enerji evrenin ba�lang�c�ndaki s�cakl��a denk geliyor. Par�ac�klar BHCde
�arp��t�r�lmadan �nce bir dizi daha k���k h�zland�r�c�dan ge�meleri gerekiyor.
�lk olarak protonlara bir itme g�c� uygulan�yor. Par�ac�klar� h�zland�rmak i�in
d�rt farkl� h�zland�r�c�dan ge�iyor daha sonra b�y�k m�knat�slara g�nderiliyor
Trilyonlarca proton ���k h�z�na kadar ivmelendiriliyor. Protonlar�n ���k
h�z�ndan saatte 10 km daha yava� hareket ettiklerini tahmin ediyoruz.
Protonlar binin �zerinde
s�per iletken m�knat�sal loto da tutuluyor. Bin iki y�z tane b�y�k m�knat�s
dairesel kutupla huzmenin ilerlemesi sa�lan�yor. 400 kadar 4 kutuplu
m�knat�slar lens gibi bir i�leve sahip huzmeyi odakl�yorlar di�er t�rlerde bir�ok
m�knat�slar huzmenin y�r�ngesinde k���k rutu�lar yap�l�yor di�er m�knat�slar
k�sm�nda huzmeler birbirinden ayr�lm�� y�r�ngelerde ancak z�t y�nlerde hareket
ediyorlar deney ba�lad���ndan hemen �nce huzme borular� b�y�k bir t�pte birle�tiriliyor
ve �arp��t�r�l�yorlar. Saniyede 40 milyon �arp��ma ya�an�yor bir demet bir
y�r�ngede giderken di�er demet �teki y�ne gidiyor ve �arp���yorlar. Bu
demetlerde 100 milyar par�ac�k var. Bu par�ac�k dedekt�rlerinin i�inde saniyede
40 milyar par�ac���n� g�r�yoruz B�ylece evrenin ba�lang�c�ndaki ko�ullar taklit
ediliyor.
E�er BHC�nin d�nyan�n en
b�y�k mikroskobu oldu�unu kabul edersek ATLAS��n d�nyan�n en b�y�k lensi oldu�u
s�ylenebilir Evrendeki en k���k par�ac�klar� kavramam�z� sa�layacak devasa
dedekt�rleri ve bilimin g�rd��� neredeyse her t�rl� atom alt� par�ac��� izlemek
�zere tasarland�. Bu dedekt�rlerin devasa birer dijital kamera oldu�unu d���n�n
�ok y�ksek ��z�n�rl�kte resimler �ekebiliyorlar b�ylece resmin detaylar�n�
inceleyip onlar� anlamland�rabiliyorsunuz.
Bunun d���nda BHC�nin i�inde
�ok tuhaf �eyler olabilir. �rne�in bir karadelik olu�abilir. Bu pek m�mk�n
de�il ama ger�ekle�mesi olas�l��� da var. Peki, bu karadelik d�nyay� yutabilir
mi? BHC de olu�an karadelik bir proton b�y�kl���nde ya da daha k���k olacakt�r
yani d�nyay� yutma olas�l��� yok.
Bunun yan�nda BHC�nin
karanl�k maddenin ne oldu�unu anlamam�za yard�mc� olmas� y�ksek bir olas�l�k. Evrendeki
k�tlenin b�y�k bir k�sm�n� bu madde olu�turuyor. Karanl�k madde karadelikten
farkl�d�r. Y�ld�zlar ve gezegenler asl�nda varl���n �ok k���k bir k�sm�n�
olu�turuyor geriye kalansa bildi�imiz par�ac�klarla ilgisi olmayan g�r�nmez
maddeden olu�uyor ona karanl�k madde diyoruz. ��te BHC bu karanl�k maddeye
ili�kin par�ac�klar� yeniden �retmeyi ama�l�yor.
BHC�de hi� bir �ey s�r
de�ildir. BHC kesinlikle bir bomba de�ildir. Cernde k�kl� ara�t�rmalar d���nda bir
�ey yapman�z kesinlikle yasak.
Y�llar boyu cernde
ger�ekle�tirilen on binlerce bilimsel bulu�un yan�nda beklenmeyen bir�ok
faydada sa�lanm�� bulunuyor. Bildi�iniz gibi internet Cern�den icat edildi.
�nterneti sunan �ey BHC oldu. Cep telefon radyo gibi di�er aletleri de kuantum
fizi�ine bor�luyuz.
��������� �������������������������
���������������� A�a��daki Sorular�n Cevaplar� Filmin
Ayr�nt�lar�nda Vard�r
1) Zaman�n
o ilk nano saniyesinde ne oldu?
2) Evrende
ba�ka boyutlar var m�d�r?
3) Tanr�
Par�ac��� nedir?
4) BHC
nedir?
5) B�y�k
hadron �arp��t�r�c�s� nerededir?
6) Atomun
fikir babas� kimdir?
7) Karanl�k
madde nedir?
8) Bir
fizik�iye g�re s�cakl�k ne anlama gelir?
9) Par�ac�k
h�zland�r�c�n�n i�levi nedir?
10) B�y�k
patlama ka� y�l �nce olmu�tur?
11) �nternet
nerde icat edildi?
12) Atlas
nedir?
13) Atom
par�ac�klar�ndan daha k���k yap�ya ne denir?
14) B�y�k
patlamadan �nce her �ey neydi?
15) Cern
deneylerinin amac� nedir?
16) Tanr�
Par�ac��� bulunmu� mudur?
��������������������������������������������������
��������������������������������������������������
NECLA B�L�K
��������������������������������������������������
E��T�M FAK�LTES� FEN B�LG�S� ��RETMENL��� 4. SINIF