Evrenin bilinmeyen yüzde 95’i yeni dev parçacık hızlandırıcı ile keşfedilecek

Avrupa’nın CERN laboratuvarı, Büyük Hadron Çarpıştırıcısını (LHC) gölgede bırakacak devasa yeni bir parçacık hızlandırıcı için planları hakkında daha fazla ayrıntı açıkladı: Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı (FCC- Future Circular Collider). Onaylanması halinde, Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı (FCC) ilk parçacıklarını bu yüzyılın ortalarında bir araya getirmeye başlayacak ve 2070 civarında en yüksek enerjili çarpışmalarına başlayacak.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısından üç kat daha büyük

Fransa ve İsviçre’nin altından geçecek olan FCC, şu anda en büyük ve en güçlü parçacık hızlandırıcısı olan CERN’in LHC’sinin üç katından daha uzun olacak. Her ikisinin de arkasındaki fikir, bir halkanın etrafında dönen parçacıkları neredeyse ışık hızında birbirlerine çarpmaları için fırlatmak.

Diğer keşiflerin yanı sıra LHC, 2012 yılında bilim insanlarının Higgs bozonunu ilk kez gözlemlemesine olanak tanıyarak tarihe geçti. Ancak 5,6 milyar dolara mal olan ve 2010 yılında faaliyete geçen LHC’nin 2040 yılına kadar ömrünü tamamlaması bekleniyor. Daha hızlı ve daha güçlü FCC, bilim insanlarının sınırları zorlamaya devam etmelerini sağlayacak. Bilim insanları FCC ile şimdiye kadar sadece teoride kalan daha fazla parçacığın (maddenin yapı taşları) varlığını doğrulayabileceğini umuyorlar.

Bilim için tamamlanmamış bir başka iş de evrenin yüzde 95’inin tam olarak neyden oluştuğunu bulmak. Evrenin yaklaşık yüzde 68’inin karanlık enerji, yüzde 27’sinin ise karanlık maddeden oluştuğuna inanılıyor ve her ikisi de tam bir gizem olarak kalmaya devam ediyor. Yine bir başka bilinmeyen de evrende maddeye kıyasla neden bu kadar az antimadde olduğu.

CERN, insanlığın parçacıkları parçalama yeteneğinin muazzam bir şekilde geliştirilmesinin bu muammalara ve daha fazlasına ışık tutabileceğini umuyor. CERN Genel Direktörü Fabiola Gianotti Cenevre’de bir ara rapor sunarken “Amacımız maddenin özelliklerini en küçük ölçekte ve en yüksek enerjide incelemek” dedi.

17 milyar dolarlık ilk aşama

İngiltere ve İsrail’in de aralarında bulunduğu 23 CERN üyesi ülkeler, 2028 yılında planın hayata geçirilip geçirilmeyeceğine karar verecek. Yeşil ışık yakılması halinde çarpıştırıcının inşasına 2033 yılında başlanacak. Ancak proje 2 parçaya bölünmüş durumda.

2048 yılında “elektron-pozitron” çarpıştırıcısı, Higgs bozonunu ve dört temel kuvvetten biri olan zayıf kuvvet, daha fazla araştırmak amacıyla hafif parçacıkları parçalamaya başlayacak. Bu ilk aşamanın maliyetinin 15 milyar İsviçre Frangı (17 milyar dolar) olacağı belirtiliyor.

Protonları birbirine çarptıracak olan ağır hadron çarpıştırıcısı ancak 2070 yılında faaliyete geçebilecek. Enerji hedefi 100 trilyon elektronvolt olacak ve LHC’nin 13.6 trilyonluk rekorunu kıracak. Bu sonraki aşamanın insanlığın maddeyi incelemede büyük bir sıçrama yapmasını sağlayacağı belirtiliyor.

Rapora göre, yeni parçacık hızlandırıcı FCC’nin 100 teraelektronvolt (TeV) çarpışma enerjisine ulaşmak için LHC’nin üç katı, yani 90,7 kilometre uzunluğunda ve 5,5 metre çapında bir tünele sahip olacak. Bu devasa yapı Rhone Nehri yatağının 30 metre altından ve Cenevre Gölü’nün en az 100 metre altından geçecek. FCC’nin toplam maliyeti ise şimdilik tam olarak net değil ancak 20 milyar euro’yu bulması bekleniyor. Bu yüksek maliyet ise şimdiden eleştirilmeye başlandı ve bazı çevreler bu kaynağın iklim krizi için kullanılmasını öneriyor.