Transcript Büyük Hadron Çarpıştırıcısı Anti Maddenin Tarihçesi
Slide 1
Slide 2
Büyük Hadron
Çarpıştırıcısı
Slide 3
Anti Maddenin Tarihçesi
Karşıt maddenin tarihi Paul Dirac adlı genç bir fizikçinin matematiksel
denkleminin garip çıkarımıyla başlar.
20. yüzyılın başlarında 2 önemli teori olan kuantum mekaniği ve görecelik
teorileri fiziği temellerinden sarsıyordu. 1905 yılında Albert Einstein'ın
meydana çıkardığı özel görecelik teorisi uzay-zaman ve kütle-enerji
arasındaki ilişkiyi açıklıyordu. Bu sırada yapılan deneyler ışığın bazen
dalga; bazen de küçük parçacık akımları halinde davrandığını gösteriyordu.
Max Planck'ın önerdiği teoriye göre ışık dalgaları "kuanta" adı verilen
küçük paketçikler halinde yayılıyordu, bu ışığın hem dalga hem parçacık
halinde yayılması anlamına geliyordu.
1920'lerde fizikçiler atom ve bileşenlerine aynı kavramı uygulamaya
çalışıyorlardı. 1920'lerin sonunda Erwin Schrodinger ve Werner
Heisenberg yeni kuantum teorisini keşfettiler. Bundaki tek sorun teorinin
görecelik teorisine uygulanabilir olmayışı yani sadece yavaş hızlardaki
parçacıklar için geçerli olup ışık hızına yakın hareket edenler için sonuç
vermemesiydi.
Slide 4
1928'de Paul Dirac problemi çözdü: elektron davranışını
tanımlamak için özel göreliliği ve kuantum teorisini bir araya
getiren bir denklem yazdı. Dirac denklemi, ona 1933 Nobel
Ödülünü getirdi, aynı zamanda başka bir problem yarattı: x2=4
denkleminin 2 çözümü olduğu gibi (x= -2, x=2), Dirac
denkleminin de biri pozitif enerjili diğeri negatif enerjili
elektronlar için olmak üzere 2 çözümü vardı. Fakat klasik
fiziğe ( ve sağduyuya) göre bir parçacığın enerjisi daima
pozitif bir sayı olmalıydı!
Dirac bunun, her parçacığın kendisiyle tıpatıp aynı ama yükü
zıt olan bir karşıt-parçacığı olacağı anlamına geleceğini
açıkladı. Mesela elektron için her yönüyle aynı ama pozitif
yük içeren bir karşıt-elektron olmalıydı. Nobel konferansında
karşıt maddeden oluşan tamamen yeni bir evrenin varlığını
kurgulamıştı
Slide 5
Anti Madde
Dört temel doğa kuvvetinden atom altı ölçeklerde
etkileşen üçünü açıklayan Standart Model'e göre, bilinen
tüm parçacıkların, aynı kütlede ama ters elektrik yükü
taşıyan bir karşıtı vardır (ayna görüntüsü gibi). İşte
bunlara karşı madde ya da anti madde diyoruz. Örneğin,
- yüklü elektronun anti madde karşılığı, + yüklü
pozitron; + yüklü protonun anti madde karşılığı, - yüklü
anti proton vb. Maddeyle anti madde, yani bir parçacıkla
kendi anti maddesi bir araya geldiğinde birbirlerini yok
ederek enerji açığa çıkarırlar.
Slide 6
Anti Madde
Günümüzde üç tip atomaltı parçacık tanınıyor: İlk
grup leptonlar;bu gruba muonlar ve nötrinolar giriyor.
İkinci grupta hadron, proton, nötron ve pionlar var.
Üçüncü grup ise bozonlar; evrende temel kuvvetlerin
aktarımını sağlayan küçük mesajcı atomaltı
parçacıklar bu üçüncü grubu oluşturur. Örneğin
fotonlar elektromanyetik kuvveti taşırken, yerçekimi
kuvvetini gravitonların taşıdığı düşünülüyor.
Fizikçiler her bir parçacığın görünmez bir ayna
görüntüsü de olduğuna inanıyorlar; bu ayna
görüntüsüne de antimadde adını vermişlerdir.
Slide 7
Anti Madde
Anti maddenin özellikleri;
Antimaddenin belirli özellikleri vardır Bunlar :
1- Evrenimizde antimadde ile karşılaşmak mümkün
olmasa da laboratuvarlarda çok kısa bir süreliğine
üretimi gerçekleşmektedir. Madde Evrenimizde
barınamazlar.
2- Madde ile ters elektrik yüke sahiptir.
3- Zamanları ters akar. Zamanda geriye doğru hareket
ettikleri için zaten üretildiklerinden kısa bir süre sonra
gözden kaybolurlar!
4- Madde ile etkileşime geçtiğinde birbirlerini yok
ederek tamamen enerjiye dönüşürler.
Slide 8
Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuarı
(CERN)
Merkezi, İsviçre ve Fransa
sınırında yer alan ve Cenevre
şehrine yakın olan CERN,
dünyanın en büyük parçacık
fiziği araştırma laboratuvarıdır.
Yaklaşık 80 ülkeden 500
üniversiteyi temsil eden 6500
civarında ziyaretçi bilim insanı
(dünyadaki parçacık
fizikçilerinin yarısı) CERN'e
gelerek kendi araştırmalarını
gerçekleştirmektedir. Nobel
ödüllerini de içeren önemli
keşiflerin yapıldığı bir
merkezdir.
Slide 9
Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuarı
(CERN)
CERN II. Dünya Savaşından sonra Avrupa'nın fizik alanında
ABD'ye yetişebilmesi için 12 Avrupa ülkesinin (Belçika,
Almanya, Fransa, Danimarka, Hollanda, İngiltere, İsveç,
İsviçre, İtalya, Norveç, Yugoslavya, ve Yunanistan) işbirliği
ile 1954 yılında kurulmuştur.
Türkiye 1961'den bu yana gözlemci statüsünü sürdürmektedir.
Gözlemci olan ülkelerin hak ve yetkileri, konseyin açık
toplantılarına katılmak, bu toplantıların gündem ve
dokümanlarını temin edebilmek, ve Başkan'ın daveti ile
müzakerelere katılabilmektir. Gözlemci ülkenin oy hakkı
yoktur.
Slide 10
Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuarı
(CERN)
CERN'in en büyük karar organı CERN konseyidir. Bu
konsey üye ülkelerin ikişer temsilcisinden oluşur ve her
üyenin eşit oy hakkı vardır. Konsey, CERN'in bilimsel
makro planını oluşturur ve bu planın gerçekleşmesini izler.
CERN'deki değişik hızlandırıcılarda yürütülecek
projelerin seçilmesi ve izlenip değerlendirilmesi, her
hızlandırıcı için ayrı ayrı oluşturulan program komiteleri
tarafından gerçekleştirilir. Program komitelerinin seçtiği
projeler, CERN direktörü, yardımcıları, program
komitelerinin başkanları ve araştırma bölümlerinin
başkanlarından oluşan Araştırma Kurulu'nda karara
bağlanır. Avrupa'nın bu en başarılı megabilim projesine
katılmak ve katkıda bulunmak bugün tüm dünya ülkeleri
arasında bir prestij konusu olup, gelişmişliğin bir ölçüsü
olarak görülmektedir.
Slide 11
Slide 12
Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuarı
(CERN)
CERN Laboratuvarlarının temeli hızlandırıcılar ve
dedektörler üzerine kuruludur. CERN'deki ilk hızlandırıcı
1957 yılında kurulan 600 MeV'lik proton hızlandırıcısıdır .
1959'da devreye giren 28 GeV'lik proton hızlandırıcısı (PS)
ise bugün bile kullanılmaktadır. 1976'da işletmeye alınan
450 GeV süper proton hızlandırıcısı (SPS) ise bir çok
Nobel Kazanan çalışmalara olanak sağlamıştır. 1989-2000
yılları arasında elektron-pozitron çarpıştırıcısı (LEP)
yaklaşık 100-200 GeV'de çalışmıştır. Şu anda onun yerine
yeni proton-proton çarpıştırıcısı olan LHC (Large Hadron
Collider) kurulmuş ve 2007 yılında çalışması
beklenmektedir.
Slide 13
CERN ARAŞTIRMALARI
CERN'de yürütülen araştırmaların esas amacı
maddenin yapısını ve maddeyi bir arada tutan
kuvvetleri anlamaktır. İnsanlığın asırlardır yürüttüğü
maddenin yapısını anlamak amaçlı büyük çabanın
arenası bugün parçacık hızlandırıcılarıdır. Parçacık
hızlandırıcılarında en yüksek enerjilere ve çarpışma
sayılarına erişmek, çarpışmalardan çıkan çok sayıdaki
parçacığı algılayabilmek, mevcut teknolojinin
sınırlarını zorlamaktadır. CERN, temel bilim
araştırmalarının yanında, yarının teknolojilerini
geliştirmekte çok önemli bir rol oynamaktadır.
Slide 14
CERN ARAŞTIRMALARI
Süper iletken teknolojisinin CERN
hızlandırıcıları sayesinde ilerlemesi, yeni
temiz enerji kaynaklarının araştırılması,
yeni reaktör sistemlerinin geliştirilmesi,
bilgisayar teknolojisi, tıpta tedavi ve teşhis
uygulamaları, yeni elementlerin bulunuşu
en önde gelen araştırmalardır.
Slide 15
CERN'DEKİ BAZI
ÇARPIŞTIRICILAR VE
DEDEKTÖRLER
Slide 16
A)ÇARPIŞTIRICILAR
LHC: CERN dünyadaki en büyük çarpıştırıcı olan Large
Hadron Collider (LHC) - Büyük Hadron Çarpıştırıcısı,
2000 yılında faaliyeti sona eren Large Elektron-Positron
(LEP) - Büyük elektron-pozitron çarpıştırırcısı yerine inşaa
edilmiştir. Çevresi 27 km ve yer yüzeyinden 100 metre
derinliktedir. LHC'de çok yoğun iki proton demeti 14
TeV'lik (14X10 12 eV) kütle merkezi enerjisinde
çarpıştırılacaktır. En yeni süper iletken teknolojisini
kullanarak mutlak sıfırın hemen üstünde -271 0 C'de
çalışacaktır. Bu, dünyada erişilmiş en yüksek çarpışma
enerjisi olacaktır, dolayısıyla maddenin şimdiye kadar
erişilememiş derinliklerinden bilgi edinmeyi mümkün
kılacaktır. Yüksek Enerji Fiziği araştırmalarında bir çığır
açılacak, mevcut teorilerin aradığı bir çok sorunun cevabı
buradan elde edilecektir.
Slide 17
LHC Büyük Hadron Çarpıştırıcısı
Slide 18
B)DEDEKTÖRLER
Dedektörler; hızlı parçacıklar çarpıştığında
oluşan parçacıkları kaydeden, onbinlerce
karmaşık parçadan ve elektronik devreden
oluşan dev aygıtlardır.
LHC çarpıştırıcısı ATLAS, CMS, ALICE,
LHC-B olmak üzere dört dedektöre
sahiptir.
Slide 19
ATLAS: Evrenimizi oluşturan temel kuvvetleri ve
maddenin tamel yapısını araştıracaktır. Boyut olarak en
büyük LHC dedektörüdür. ATLAS kollaborasyonunda, 35
ülkeden 150 üniversite ve laboratuvardan katılan toplam
1800 fizikçi bulunmaktadır. Bu deneydeki çalışmalara
Türkiye'den Ankara Üniversitesi, Boğaziçi Üniversitesi ve
Gazi Üniversitesi katılmaktadır.
CMS: Genel amaçlı bir dedektördür, manyetik alanı
selonoid tarafından oluşturulur. Bazı fizik süreçlerinin iyi
algılanabilmesi için özel tasarımı vardır. 37 ülkeden,
yaklaşık 2000 Fizikçi ve Mühendis katılmakta, 155 Enstitü
katkı vermektedir. Bu deneydeki çalışmalara Türkiye'den
Boğaziçi Üniversitesi, Çukurova Üniversitesi ve Ortadoğu
Teknik Üniversitesi projeler kapsamında katılmaktadır
Slide 20
LHC Dedektörleri
Slide 21
ATLAS dedektörü CMS dedektörü
Slide 22
Hızlandırıcılar ve Çarpıştırıcılar
Yüksek enerji parçacık fiziği maddenin temelinde bulunan yapı
taşlarını ve bunların birbirleri arasındaki etkileşimlerini inceleyen
bilim dalıdır. Son yıllarda ileri teknoloji olanakları kullanan
deneysel çalışmalar sayesinde maddenin yapısı hakkındaki
bilgilerimiz hızla gelişmektedir. Parçacık fiziğinin araştırmaları
kilometrelerce uzunluktaki parçacık hızlandırıcı laboratuarlarında
yapılır. Parçacık hızlandırıcılarından yüklü parçacıklardan,
çoğunlukla proton ve elektronlar, elektromanyetik alan içinde
hızlandırılır ve yönlendirilir. Hızlandırılan parçacıklar ya sabit
hedefler ile ya da birbirleri ile çarpıştırılır. Bu çarpışmalar
sonucunda ortaya çıkan parçacıkların incelenmesi çeşitli detektör
sistemleri ile gerçekleştirilir.
Slide 23
Hızlandırıcılar ve Çarpıştırıcılar
1950'li yıllardan başlayarak hızla gelişen hızlandırıcı ve
detektör teknolojileri sayesinde çok yüksek enerjili
çarpışmalar gerçekleştirmiş ve bu çarpışmaların gelişmiş
detektör sistemlerinde incelenmesi ile maddenin temeli
diyebildiğimiz proton ve nötronların kuark ismini verdiğimiz
parçacıklardan oluşan bir alt yapısı olduğu anlaşılmıştır.
Ulaşılan yüksek enerjilerde yapılan ölçümler protonun
yarıçapının yüzde biri kadar olan uzaklıklarda maddenin
yapısını araştırma olanağı sağlamıştır. Hızlandırıcı
laboratuarları, kurulmaları ve çalıştırılmalarının çok masraflı
oluşları nedeniyle dünyada sayılı birkaç merkezde de
bulunmaktadır. En önemlileri Cern (Cenevre), DESY
(Hamburg), Fermilab-FNAL (Chicago) ve SLC (California)
olarak sayılabilir.
Slide 24
Slide 2
Büyük Hadron
Çarpıştırıcısı
Slide 3
Anti Maddenin Tarihçesi
Karşıt maddenin tarihi Paul Dirac adlı genç bir fizikçinin matematiksel
denkleminin garip çıkarımıyla başlar.
20. yüzyılın başlarında 2 önemli teori olan kuantum mekaniği ve görecelik
teorileri fiziği temellerinden sarsıyordu. 1905 yılında Albert Einstein'ın
meydana çıkardığı özel görecelik teorisi uzay-zaman ve kütle-enerji
arasındaki ilişkiyi açıklıyordu. Bu sırada yapılan deneyler ışığın bazen
dalga; bazen de küçük parçacık akımları halinde davrandığını gösteriyordu.
Max Planck'ın önerdiği teoriye göre ışık dalgaları "kuanta" adı verilen
küçük paketçikler halinde yayılıyordu, bu ışığın hem dalga hem parçacık
halinde yayılması anlamına geliyordu.
1920'lerde fizikçiler atom ve bileşenlerine aynı kavramı uygulamaya
çalışıyorlardı. 1920'lerin sonunda Erwin Schrodinger ve Werner
Heisenberg yeni kuantum teorisini keşfettiler. Bundaki tek sorun teorinin
görecelik teorisine uygulanabilir olmayışı yani sadece yavaş hızlardaki
parçacıklar için geçerli olup ışık hızına yakın hareket edenler için sonuç
vermemesiydi.
Slide 4
1928'de Paul Dirac problemi çözdü: elektron davranışını
tanımlamak için özel göreliliği ve kuantum teorisini bir araya
getiren bir denklem yazdı. Dirac denklemi, ona 1933 Nobel
Ödülünü getirdi, aynı zamanda başka bir problem yarattı: x2=4
denkleminin 2 çözümü olduğu gibi (x= -2, x=2), Dirac
denkleminin de biri pozitif enerjili diğeri negatif enerjili
elektronlar için olmak üzere 2 çözümü vardı. Fakat klasik
fiziğe ( ve sağduyuya) göre bir parçacığın enerjisi daima
pozitif bir sayı olmalıydı!
Dirac bunun, her parçacığın kendisiyle tıpatıp aynı ama yükü
zıt olan bir karşıt-parçacığı olacağı anlamına geleceğini
açıkladı. Mesela elektron için her yönüyle aynı ama pozitif
yük içeren bir karşıt-elektron olmalıydı. Nobel konferansında
karşıt maddeden oluşan tamamen yeni bir evrenin varlığını
kurgulamıştı
Slide 5
Anti Madde
Dört temel doğa kuvvetinden atom altı ölçeklerde
etkileşen üçünü açıklayan Standart Model'e göre, bilinen
tüm parçacıkların, aynı kütlede ama ters elektrik yükü
taşıyan bir karşıtı vardır (ayna görüntüsü gibi). İşte
bunlara karşı madde ya da anti madde diyoruz. Örneğin,
- yüklü elektronun anti madde karşılığı, + yüklü
pozitron; + yüklü protonun anti madde karşılığı, - yüklü
anti proton vb. Maddeyle anti madde, yani bir parçacıkla
kendi anti maddesi bir araya geldiğinde birbirlerini yok
ederek enerji açığa çıkarırlar.
Slide 6
Anti Madde
Günümüzde üç tip atomaltı parçacık tanınıyor: İlk
grup leptonlar;bu gruba muonlar ve nötrinolar giriyor.
İkinci grupta hadron, proton, nötron ve pionlar var.
Üçüncü grup ise bozonlar; evrende temel kuvvetlerin
aktarımını sağlayan küçük mesajcı atomaltı
parçacıklar bu üçüncü grubu oluşturur. Örneğin
fotonlar elektromanyetik kuvveti taşırken, yerçekimi
kuvvetini gravitonların taşıdığı düşünülüyor.
Fizikçiler her bir parçacığın görünmez bir ayna
görüntüsü de olduğuna inanıyorlar; bu ayna
görüntüsüne de antimadde adını vermişlerdir.
Slide 7
Anti Madde
Anti maddenin özellikleri;
Antimaddenin belirli özellikleri vardır Bunlar :
1- Evrenimizde antimadde ile karşılaşmak mümkün
olmasa da laboratuvarlarda çok kısa bir süreliğine
üretimi gerçekleşmektedir. Madde Evrenimizde
barınamazlar.
2- Madde ile ters elektrik yüke sahiptir.
3- Zamanları ters akar. Zamanda geriye doğru hareket
ettikleri için zaten üretildiklerinden kısa bir süre sonra
gözden kaybolurlar!
4- Madde ile etkileşime geçtiğinde birbirlerini yok
ederek tamamen enerjiye dönüşürler.
Slide 8
Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuarı
(CERN)
Merkezi, İsviçre ve Fransa
sınırında yer alan ve Cenevre
şehrine yakın olan CERN,
dünyanın en büyük parçacık
fiziği araştırma laboratuvarıdır.
Yaklaşık 80 ülkeden 500
üniversiteyi temsil eden 6500
civarında ziyaretçi bilim insanı
(dünyadaki parçacık
fizikçilerinin yarısı) CERN'e
gelerek kendi araştırmalarını
gerçekleştirmektedir. Nobel
ödüllerini de içeren önemli
keşiflerin yapıldığı bir
merkezdir.
Slide 9
Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuarı
(CERN)
CERN II. Dünya Savaşından sonra Avrupa'nın fizik alanında
ABD'ye yetişebilmesi için 12 Avrupa ülkesinin (Belçika,
Almanya, Fransa, Danimarka, Hollanda, İngiltere, İsveç,
İsviçre, İtalya, Norveç, Yugoslavya, ve Yunanistan) işbirliği
ile 1954 yılında kurulmuştur.
Türkiye 1961'den bu yana gözlemci statüsünü sürdürmektedir.
Gözlemci olan ülkelerin hak ve yetkileri, konseyin açık
toplantılarına katılmak, bu toplantıların gündem ve
dokümanlarını temin edebilmek, ve Başkan'ın daveti ile
müzakerelere katılabilmektir. Gözlemci ülkenin oy hakkı
yoktur.
Slide 10
Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuarı
(CERN)
CERN'in en büyük karar organı CERN konseyidir. Bu
konsey üye ülkelerin ikişer temsilcisinden oluşur ve her
üyenin eşit oy hakkı vardır. Konsey, CERN'in bilimsel
makro planını oluşturur ve bu planın gerçekleşmesini izler.
CERN'deki değişik hızlandırıcılarda yürütülecek
projelerin seçilmesi ve izlenip değerlendirilmesi, her
hızlandırıcı için ayrı ayrı oluşturulan program komiteleri
tarafından gerçekleştirilir. Program komitelerinin seçtiği
projeler, CERN direktörü, yardımcıları, program
komitelerinin başkanları ve araştırma bölümlerinin
başkanlarından oluşan Araştırma Kurulu'nda karara
bağlanır. Avrupa'nın bu en başarılı megabilim projesine
katılmak ve katkıda bulunmak bugün tüm dünya ülkeleri
arasında bir prestij konusu olup, gelişmişliğin bir ölçüsü
olarak görülmektedir.
Slide 11
Slide 12
Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuarı
(CERN)
CERN Laboratuvarlarının temeli hızlandırıcılar ve
dedektörler üzerine kuruludur. CERN'deki ilk hızlandırıcı
1957 yılında kurulan 600 MeV'lik proton hızlandırıcısıdır .
1959'da devreye giren 28 GeV'lik proton hızlandırıcısı (PS)
ise bugün bile kullanılmaktadır. 1976'da işletmeye alınan
450 GeV süper proton hızlandırıcısı (SPS) ise bir çok
Nobel Kazanan çalışmalara olanak sağlamıştır. 1989-2000
yılları arasında elektron-pozitron çarpıştırıcısı (LEP)
yaklaşık 100-200 GeV'de çalışmıştır. Şu anda onun yerine
yeni proton-proton çarpıştırıcısı olan LHC (Large Hadron
Collider) kurulmuş ve 2007 yılında çalışması
beklenmektedir.
Slide 13
CERN ARAŞTIRMALARI
CERN'de yürütülen araştırmaların esas amacı
maddenin yapısını ve maddeyi bir arada tutan
kuvvetleri anlamaktır. İnsanlığın asırlardır yürüttüğü
maddenin yapısını anlamak amaçlı büyük çabanın
arenası bugün parçacık hızlandırıcılarıdır. Parçacık
hızlandırıcılarında en yüksek enerjilere ve çarpışma
sayılarına erişmek, çarpışmalardan çıkan çok sayıdaki
parçacığı algılayabilmek, mevcut teknolojinin
sınırlarını zorlamaktadır. CERN, temel bilim
araştırmalarının yanında, yarının teknolojilerini
geliştirmekte çok önemli bir rol oynamaktadır.
Slide 14
CERN ARAŞTIRMALARI
Süper iletken teknolojisinin CERN
hızlandırıcıları sayesinde ilerlemesi, yeni
temiz enerji kaynaklarının araştırılması,
yeni reaktör sistemlerinin geliştirilmesi,
bilgisayar teknolojisi, tıpta tedavi ve teşhis
uygulamaları, yeni elementlerin bulunuşu
en önde gelen araştırmalardır.
Slide 15
CERN'DEKİ BAZI
ÇARPIŞTIRICILAR VE
DEDEKTÖRLER
Slide 16
A)ÇARPIŞTIRICILAR
LHC: CERN dünyadaki en büyük çarpıştırıcı olan Large
Hadron Collider (LHC) - Büyük Hadron Çarpıştırıcısı,
2000 yılında faaliyeti sona eren Large Elektron-Positron
(LEP) - Büyük elektron-pozitron çarpıştırırcısı yerine inşaa
edilmiştir. Çevresi 27 km ve yer yüzeyinden 100 metre
derinliktedir. LHC'de çok yoğun iki proton demeti 14
TeV'lik (14X10 12 eV) kütle merkezi enerjisinde
çarpıştırılacaktır. En yeni süper iletken teknolojisini
kullanarak mutlak sıfırın hemen üstünde -271 0 C'de
çalışacaktır. Bu, dünyada erişilmiş en yüksek çarpışma
enerjisi olacaktır, dolayısıyla maddenin şimdiye kadar
erişilememiş derinliklerinden bilgi edinmeyi mümkün
kılacaktır. Yüksek Enerji Fiziği araştırmalarında bir çığır
açılacak, mevcut teorilerin aradığı bir çok sorunun cevabı
buradan elde edilecektir.
Slide 17
LHC Büyük Hadron Çarpıştırıcısı
Slide 18
B)DEDEKTÖRLER
Dedektörler; hızlı parçacıklar çarpıştığında
oluşan parçacıkları kaydeden, onbinlerce
karmaşık parçadan ve elektronik devreden
oluşan dev aygıtlardır.
LHC çarpıştırıcısı ATLAS, CMS, ALICE,
LHC-B olmak üzere dört dedektöre
sahiptir.
Slide 19
ATLAS: Evrenimizi oluşturan temel kuvvetleri ve
maddenin tamel yapısını araştıracaktır. Boyut olarak en
büyük LHC dedektörüdür. ATLAS kollaborasyonunda, 35
ülkeden 150 üniversite ve laboratuvardan katılan toplam
1800 fizikçi bulunmaktadır. Bu deneydeki çalışmalara
Türkiye'den Ankara Üniversitesi, Boğaziçi Üniversitesi ve
Gazi Üniversitesi katılmaktadır.
CMS: Genel amaçlı bir dedektördür, manyetik alanı
selonoid tarafından oluşturulur. Bazı fizik süreçlerinin iyi
algılanabilmesi için özel tasarımı vardır. 37 ülkeden,
yaklaşık 2000 Fizikçi ve Mühendis katılmakta, 155 Enstitü
katkı vermektedir. Bu deneydeki çalışmalara Türkiye'den
Boğaziçi Üniversitesi, Çukurova Üniversitesi ve Ortadoğu
Teknik Üniversitesi projeler kapsamında katılmaktadır
Slide 20
LHC Dedektörleri
Slide 21
ATLAS dedektörü CMS dedektörü
Slide 22
Hızlandırıcılar ve Çarpıştırıcılar
Yüksek enerji parçacık fiziği maddenin temelinde bulunan yapı
taşlarını ve bunların birbirleri arasındaki etkileşimlerini inceleyen
bilim dalıdır. Son yıllarda ileri teknoloji olanakları kullanan
deneysel çalışmalar sayesinde maddenin yapısı hakkındaki
bilgilerimiz hızla gelişmektedir. Parçacık fiziğinin araştırmaları
kilometrelerce uzunluktaki parçacık hızlandırıcı laboratuarlarında
yapılır. Parçacık hızlandırıcılarından yüklü parçacıklardan,
çoğunlukla proton ve elektronlar, elektromanyetik alan içinde
hızlandırılır ve yönlendirilir. Hızlandırılan parçacıklar ya sabit
hedefler ile ya da birbirleri ile çarpıştırılır. Bu çarpışmalar
sonucunda ortaya çıkan parçacıkların incelenmesi çeşitli detektör
sistemleri ile gerçekleştirilir.
Slide 23
Hızlandırıcılar ve Çarpıştırıcılar
1950'li yıllardan başlayarak hızla gelişen hızlandırıcı ve
detektör teknolojileri sayesinde çok yüksek enerjili
çarpışmalar gerçekleştirmiş ve bu çarpışmaların gelişmiş
detektör sistemlerinde incelenmesi ile maddenin temeli
diyebildiğimiz proton ve nötronların kuark ismini verdiğimiz
parçacıklardan oluşan bir alt yapısı olduğu anlaşılmıştır.
Ulaşılan yüksek enerjilerde yapılan ölçümler protonun
yarıçapının yüzde biri kadar olan uzaklıklarda maddenin
yapısını araştırma olanağı sağlamıştır. Hızlandırıcı
laboratuarları, kurulmaları ve çalıştırılmalarının çok masraflı
oluşları nedeniyle dünyada sayılı birkaç merkezde de
bulunmaktadır. En önemlileri Cern (Cenevre), DESY
(Hamburg), Fermilab-FNAL (Chicago) ve SLC (California)
olarak sayılabilir.
Slide 24