TÜBİTAK: CERN’de Karadelik Oluşturulacak
 

TÜBİTAK: CERN'de Karadelik Oluşturulacak...

Avrupa parçacık Fiziği Laboratuarı (CERN) yeni parçacık hızlandırıcısını inşa ederken bu güçlü araçla evrenin sırlarını çözme umudundaki fizikçiler sabırsız. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (Large Hadron Collider – LHC) adlı hızlandırıcı için deney kuyruğuna girenler arasında mini karadelikler oluşturmayı umanlar da var. İnsan yapısı karadelikler, fizikçileri olduğu kadar halkı da heyecanlandırıyor.

Daha önce New York'taki Brookhaven Ulusal Laboratuarı'nda altın iyonlarının çarpıştırılmasını içeren deneyler sırasında oluşabilecek mini karadeliklerin Dünya'yı yutacağı yolunda sansasyonel haberler yayımlanmıştı. Bunun üzerine laboratuar yetkilileri hem planlanan deneylerde karadelik oluşmayacağı, oluşsa bile bunların mikroskobik kütleli ve çok kısa ömürlü olacakları için hiçbir tehlike yaratmayacakları konusunda güvence vermek zorunda
kalmışlardı.

Karadelikler, yaygın olarak bilinenin aksine yakınlarındaki her şeyi içlerine çeken doymak bilmek canavarlar değil. Aynı zamanda Hawking Işınımı denen bir süreç sonucu dışarıya enerji (dolayısıyla kütle) de veriyorlar.[1]

Karadeliklerin muazzam kütleçekim alanlarının etkisiyle, yakınlarındaki uzayda çok sayıda parçacık-karşıparçacık çifti oluşuyor ve bunlar birbirlerini yok etmeden önce saniyenin çok küçük kesirlerinde var olabiliyorlar. İçeri düşen maddenin bir kez daha dışarıya çıkamadığı olay ufkunun hemen bitişiğinde ortaya çıktıklarındaysa, bu parçacıklardan biri karadeliğe düşüyor, öteki de uzaya kaçıyor. Karadelik bu parçacıklardan birini içine çekebilmek için onun kütlesinin iki katı enerji harcadığından, net enerji yitimine uğruyor. İşte CERN'de minikaradelikler oluşturmayı hedefleyen bazı fizikçiler, deneyin başarılı olup olmadığını belirlemek için karadeliklerin bu özelliklerinden yararlanmayı düşünüyorlar. Bir de tabii, LHC'nin olağanüstü gücünden.

2006 yılında devreye girmesi hedeflenen çarpıştırıcı, ters yönlerde ışık hızına yakın düzeyde hızlandırılan proton demetlerini çarpıştıracak. Çarpışma enerjisinin 1 trilyon elektron volt (tera elektron volt ya da TeV) olacağı hesaplanıyor.

Karadeliklere bu akıl almaz gücü veren kütleçekimi. Oysa kütleçekimi, dört temel doğa kuvvetinden en zayıf olanı. Gücü, atom çekirdekleri içindeki etkileşimleri yöneten ve çekirdeği oluşturan temel yapıtaşlarını birbirine bağlayan şiddetli çekirdek kuvvetine, atom çekirdekleriyle elektronları birbirine bağlayan elektromanyetik kuvvet ve çekirdeklerin bozunmasından sorumlu zayıf çekirdek kuvvetine kıyasla çok daha düşük. Dolayısıyla şimdiye kadar genel kanı, kütleçekimle, öteki doğa kuvvetlerinin ancak 10 ^19 GeV (milyar elektron volt) yani 10 milyar kere milyar kere milyar elektron volt düzeyindeki enerjilerde birbirleriyle özdeşleştirilebileceği (birbirlerine dönüşebileceği) merkezindeydi. Bu enerji düzeyi ise, LHC'nin çarpışma noktasında oluşturabileceği enerjiden 10 katrilyon kat yüksek!...

Bu özdeşliğin, Büyük Patlama öncesinde ve bildiğimiz fizik kurallarının geçerliliğini yitirdiği karadeliklerin merkezinde bulunduğuna inanılan "tekillik"1erde varolduğu sanılıyor.

Tüm doğa kuvvetlerini, tek bir kuvvetin değişik görüntüleriymiş gibi açıklayabilmeyi hedefleyen kuramsal yaklaşımlar, bizim günlük yaşantımızda farkında olduğumuz üç uzay boyutunun dışında en az altı uzay boyutu daha bulunduğu temelinden hareket ediyorlar. Ancak modellere göre bu "ilave" boyutların her biri, 10 -35 metre (metrenin yüz bin kere katrilyon kere katrilyonda biri) çapındaki dairelere hapsolmuş durumda.

Sicim ve süper simetri kuramlarının öngördüğü bu boyutlara karşın, aralarında Nima Arkani-Hamed ve Savas Dimopoulos gibi bazı ünlülerin de bulunduğu bir grup fizikçi, bu ilave boyutların sanılandan çok daha büyük, örneğin milimetrenin onda biri çapında dairelere hapsolmuş olabileceğini, yalnızca kütleçekimiyle etkileşen böylesine büyük ölçekli birkaç boyutun varlığı halindeyse kuvvetlerin çok daha düşük enerjilerde özdeştirilebileceğine inanıyor. O halde LHC'nin ulaşabildiği 1 TeV enerji (diğer bir deyişle 1 TeV kütlede) bir karadelik oluşturulabilmesi bazı modellere göre olanaklı.

Stanford Üniversitesi'nden Savas Dimopoulos ile Brown Üniversitesi'nden Greg Landsberg'inortaklaşa geliştirdikleri böyle bir modelde de, proton-proton çarpışmaları sonucu bir karadelik oluşabilmesi, altı kuark türünün en ağırı olan üst kuark oluşması olasılığından yalnızca 10 kat daha düşük. Bunun anlamı, çarpışmalar sırasında her saniye bir karadeliğin oluşabilmesi. Bu, her ne kadar kulağa yüksek bir oran gibi gelse de durum hiç de öyle değil. Çünkü LHC içinde proton demetleri, birbirlerinin içinden bir saniyede 40 milyon kez geçecekler. Demetlerin böyle her geçişi sırasında ancak 20 proton-proton çarpışması gerçekleşeceği hesaplanıyor. Bu, saniyede 800 milyon çarpışma demek. Ama bu çarpışmaların pek çoğu, fizikçilerin dikkate alacağı "ilginç" çarpışmalar değil. Çoğu çarpışmada parçacıklar birbirlerini sıyırıp geçecek. Kafa kafaya çarpışmalar çok daha az.

Bu 800 milyon çarpışmadan birinde bir karadelik oluştuğu nasıl anlaşılacak? Böyle bir karadelik çok kısa bir süre içinde bozunacak. Bu bozunma, parçacıkların alışılmış bozunma biçimlerinden farklı, çok şiddetli bir Hawking Işınımı biçiminde gerçekleşecek. Bu ışınımın imzası da, bozunmanın son halkasındaki parçacık enkazında bir elektron, bir müon ve foton bulunması. Fizikçiler, Hawking Işınımının biçiminden, fazladan uzay boyutlarının biçimi hakkında bilgi sahibi olabilmeyi de umuyorlar.

Ayrıca araştırmacılar evrenin ilk anlarındaki koşulların laboratuarda oluşturulabilmesinin, parçacık fiziğiyle kozmoloji arasındaki ilişkiyi daha da güçlendireceğini, vurguluyorlar.

...Ama Önce Eller Cebe

Fizikçiler CERN'de karadelik oluşturmak için LHC'yi bekleyedursun, paraları yutan bir karadelik çoktan faaliyete geçmiş durumda. Bu nedenle egzotik deneyler için sabırsızlananbilim adamları, kuyrukta sandıklarından daha uzun süre bekleyecekler. Çünkü CERN yöneticileri, öngörüleni hayli aşan maliyetler nedeniyle araştırmacılardan bütçe kısıntılarıve kemer sıkma önlemlerine hazır olmalarını istedi. Bu istekse, bilim adamları ve katılımcı ülke temsilcilerinden gelen “beceriksizlik” suçlamalarına yol açtı. CERN genel direktörü Luciano Maiani'nin kellesini isteyenler arasında ünlü bilim adamları da var. Yönetimin tasarladığı önlemler arasında araştırma programının budanması ve cari harcamalarda en az yüzde 10 kısıntıya gidilmesi de bulunuyor. Ancak, bu yolla sağlanacak tasarrufun, maliyet artışlarının çok küçük bir bölümünü karşılayacak olması nedeniyle CERN, 20 katılımcı ülkeye katkılarını artırmaları için çağrıda bulunmaya hazırlanıyor.

Darboğazın bir nedeni, protonları ve iyonları LHC'nin 27 km'lik hızlandırıcı tünelleri içinde yönlendirecek olan 1236 süper iletken mıknatısın tasarımı ve yapımıyla ilgili teknik sorunların düşünülenden daha zorlu, maliyetlerinin de daha yüksek çıkması. CERN'e göre bu projenin1,625 milyar dolarlık çıplak maliyetinin 300 milyon dolar kadar artmasına yol açmış bulunuyor. Ancak araştırmacılara göre, LHC'yi çalışır hale getirmenin maliyeti, öngörülenin 500 milyon dolar üzerine çıkarak 2,125 milyar dolara tırmanacak.  

CERN'e üye ülkelerin ilgili kuruluşlarıysa kesenin ağzını açmaya pek hevesli görünmüyorlar.Çoğu, ek fon gereksinmesini doğrudan CERN yetkililerinden değil de, yerel bir gazeteden öğrenmiş olmaktan hoşnutsuz.

Nobel Ödülü sahibi Hollandalı fizikçi Gerardus't Hooft ise parasal sorunların, LHC'nin devreye giriş tarihini geciktireceğinden endişeli. LHC'de yapılacak deneylerde, parçacıklara kütle kazandırdığı düşünülen Higgs bozonuyla, doğa kuvvetlerini özdeşleştirmeyi hedefleyen kuramların öngördüğü süper simetri parçacıklarının ortaya çıkacağı umuluyor. Maiani'yi eleştirenler, muhasebe hataları ve ihmalkarlığın CERN'in saygınlığını zedeleyeceğinden çekinirlerken, bazı bilim adamlarının kabusuysa Higgs bozonunu keşfetme onurunu, yeniTevatron hızlandırıcısını devreye sokmuş olan ABD'nin Fermi Ulusal Laboratuarı'na (Fermilab) kaptırmak. Eleştirileri yanıtlayan Maiani ise, “kötü yönetim” suçlamasını reddederek LHC gibison derece karmaşık bir projede  maliyet artışının normal olduğunu söyledi. Ancak, CERN yöneticisi, ortakları daha önce haberdar etmemekle hata işlediğini de kabul etti. Maiani, bu durumda bazı ağır iyon, müon ve karşı madde deneylerinde kısıntının kaçınılmaz olduğunu söyledi.[2]

Kaynaklar

[1] Bilim ve Teknik, Karadelikler, Sayı 406, Eylül 2001, s. 50-55
[2] www.aip.org/enews/physnews/2001/split/558-2.html





Bu sayfa hakkındaki yorumlar:
Yorumu gönderen: ayhan gül, 15.05.2015, 21:20 (UTC):
Sanayilerindeki Ulvi ve Sufli Cisimleri (madde ve anti madde) şiddetle çarpıştıracaklarından dolayı başlarına korkunç azap inecek. (Ra'd Suresi: 31. Ayet)
O gün dağlar atılmış renkli yün gibi olur. (Karia suresi)
Onu doğuracak olan da Haviye (Düştükçe düşülen dipsiz karanlık uçurum KARADELİK)
O günlerde zaman kısıtlanmamış olsa idi kimse kurtulamazdı.
Hepimiz hissediyoruz değil mi zaman ne kadar da çabuk geçiyor.
Yevmin akim diye geçer Kur'an da. Kısıtlı günün azabı kafirleri zelil edecek diye.

11 Eylül günü Muasır medeniyetin üzerine çıkıldı. Onca çelik nasıl toz oldu. Bütün fizik dahileri dediler bizim dünyamızda böyle bir fizik yok diye. Sizlerde halen Cern de bişeyler olacak diyosunuz. Ve karadeliğin tehlikesini umursamıyorsunuz.


Yorumu gönderen: prof student , 12.10.2009, 14:28 (UTC):
bu cern deneyleri ne oldu amerika mı engelledi en son ilk patlama oldu filan deniliniyordu amerikadaki karadelik olayınıda amerika çok basit bir şey miş gibi göstermek ve halkın korkmaamasını istiyor.



Bu sayfa hakkında yorum ekle:
İsmin:
Mesajınız:
 
 
19 Ağustos 2007 itibariyle, toplam: 36856748 ziyaretçi (103026076 klik) tarafından görüntülenmiştir. Online ziyaretçi rekorumuz, 4626 kişi. (5 Eylül 2010)
 
 

gizli

Bu site, en iyi Firefox ve Google Chrome tarayıcılarında ve 1024 x 768 ekran çözünürlüğünde görüntülenir.