Fizikçiler 'karanlık maddenin' peşinde

Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nin (CERN) yeraltındaki parçacık hızlandırıcısı, üç yıllık çalışmanın sonunda modernize edilmek üzere 2013 yılının şubat ayında kapatılmıştı. 27 kilometre uzunluğundaki yer altı hızlandırıcısının 25 Mart'ta yeniden çalıştırılması öngörülmüştü ama elektronik mıknatıslardan birinde meydana gelen kısa devre yüzünden çalışmalar yeniden ertelenmek zorunda kaldı.

Arıza giderildi ve protonlar müthiş bir hızla hızlandırıcı tünelinde yolculuğa çıkarıldı. Bu deneyin amacı birkaç ay zarfında eskisinin iki katı kadar enerji toplayabilmek. Fizikçiler bu deneylerin neticesinde evrenin ve dünyamızın oluşumunda etkili olan bağlantılar hakkında daha fazla bilgi edinmeyi umuyorlar.

Higgs'ten sonra ‘karanlık madde'

2008 yılından bu yana bilim insanları yer altı tünelinde protonları yaklaşık ışık hızına ulaştırarak parçalıyor ve protonun temel parçacıkları olan hadron ve bozonlara ayrılmasını sağlıyorlar. Nükleer araştırma tesisi üç yıl önce Higgs bozonunun varlığını kanıtlamış ve akabinde bakıma alınmıştı.

Fizikte çığır açması beklenen deneylerle ilgili olarak Münih Max Planck Enstitüsü uzmanlarından Hubert Kroha şunları söylüyor: “Hızlandırıcı deneylerinde keşfedilecek ya da keşfedilemeyecek her şey parçacık fiziğinin geleceğini tayin edecektir. En önemli aşamaya girdik ve merakla sonuçları bekliyoruz.”

Protonların hızını arttırabilmek için yapılan tadilat sırasında tesisin randımanı arttırıldı ve elektronik donanımı modernize edildi. Araştırmacıların ‘ilk patlama makinesi' adını taktıkları parçacık hızlandırıcısının üç yıl süreyle başka her makineyi parçalama gücüne sahip olan elektronik yüklemeye dayanıklı olması gerekiyor. Tünelde parçacıklar daha sık çarpışacak ve şimdiye kadar hiçbir ünitede elde edilemeyen enerji hacmine ulaşılacak.

Hubert Kroha ‘karanlık maddenin' sırrını öğrendikleri takdirde fizikteki en büyük bilmeceyi çözmüş olacaklarını belirtiyor: “Karanlık maddenin keşfedilmesi sadece fizikçileri değil ama aynı zamanda gökbilimcilerle astrofizikçileri de sevindirecek. Karanlık maddenin varlığı kanıtlanırsa ‘dünya anlayışımız' değişecektir.”

Daha fazla enerji

Bu esrarengiz maddenin uzaydaki maddelerin büyük bölümlünü oluşturduğu biliniyor. Temel parçacıklar teorisi karanlık maddenin neden oluştuğu hakkında fikir vermiyor. Sadece kütle çekimi sayesinde var olduğu anlaşılan karanlık madde tıpkı yapışkan gibi galaksileri birbirine bağlıyor.

Max Planck Fizik Enstitüsü uzmanı Hubert Kroha karanlık maddenin varlığının kanıtlanmasının Higgs bozonunun keşfinden çok daha önemli olduğunu ve fizik kitaplarının yeniden yazılmasına vesile olacağını söylüyor: “Karanlık maddeyi bulamazsak hayal kırıklığına uğrarız. Ama bu bile sorumuza yanıt vermiş olur. Böylece Standard modelin çok daha yüksek enerjiler için de geçerli olduğu anlaşılır. Ancak standart model-yüksek enerji ilişkisini inceleyecek yeni bir deney hazırlamak zorlaşacaktır.”

Süper hızlandırıcının yerini alacak yer altı laboratuarının planları hazırdı. Yeni parçacık tüneli şimdikinin dört katı büyüklüğünde olacak ve yedi kat daha fazla enerji üretecekti. Ancak proje şimdilik rafa kaldırıldı.

© Deutsche Welle Türkçe

Tatiana Ivanova