İstanbul Üniversitesi (İÜ), Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi’ndeki
(CERN) Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) üzerinde bulunan 4 büyük deneyin
üçünde yer alıyor.
Dünyanın en büyük parçacık fiziği ve hızlandırıcı laboratuvarı olan
araştırma merkezi CERN’e CMS deneyiyle 2019 yılında asil üye seçilen İÜ, Büyük
Hadron Çarpıştırıcısı üzerinde yürütülen diğer dört büyük deneyden ALICE ve
ATLAS deneylerinde de çalışmalarına devam ediyor.
İstanbul Üniversitesi’nin CERN’deki temsilcisi İÜ Fen Fakültesi Fizik
Bölümü Başkanı Prof. Dr. Suat Özkorucuklu, ‘CMS’ deneyi İÜ takım liderliğini
yürütüyor. ALICE deneyinin İÜ takım liderliğini ise İÜ Fen Fakültesi Fizik
Bölümü Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği Ana Bilim Dalı Başkanı olan Prof. Dr.
Sehban Kartal devam ettiriyor. ATLAS deneyinde ise İÜ Fen Fakültesi’nden Doç.
Dr. Aytül Adıgüzel yer alıyor.
İstanbul Üniversitesi, CERN’de
bulunan Dört Büyük Deneyden ‘CMS’, ‘ALICE’ ve ‘ATLAS’ Deneylerinde Yer Alıyor
CERN’de en önemli yer, yeraltındaki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC)
denilen parçacık hızlandırıcılarının olduğu bölge. CERN’in dairesel
hızlandırıcısı olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı yerin 100m altında ve yaklaşık
27km uzunluğunda. Tarım arazisinin altında kilometrelerce uzanan dev
makinelerde proton denilen atom parçacıklarının yahut atom çekirdeklerinin
birbirleriyle çok yüksek hızlarda çarpıştırılarak ayrıştırılması amaçlanıyor.
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı üzerinde ‘CMS’ , ‘ALICE’ , ‘ATLAS’ ve ‘LHCb’
deneyleri bulunuyor. İstanbul Üniversitesi de bu dört büyük deneyden ‘CMS’,
‘ALICE’ ve ‘ATLAS’ deneylerinde yer alıyor.
İstanbul Üniversitesi CMS Deneyi’nde Tam Üye Olarak Çalışmalarına Devam Ediyor
Kompakt Müon Selenoid (CMS) deneyine 8 Şubat 2019 tarihi itibari ile
‘Tam Üye’ statüsünde kabul edilen İstanbul Üniversitesi, çalışmalarını İÜ Fen
Fakültesi Fizik Bölümü Başkanı Prof. Dr. Suat Özkorucuklu yöneticiliğinde devam
ettiriyor.
CMS detektörü, Fransız Cessy köyünde yerin 100 m altında bulunuyor ve
30 m uzunluğunda, 15 m çapında ve toplam 14000 ton ağırlığında kompleks bir
yapısı var. CMS detektörü, birkaç eş merkezli bileşen katmanına sahip,
silindirik bir soğan şeklinde ve bu bileşenler, çarpışmada üretilen
parçacıkların özelliklerini belirleyerek her çarpışma olayının
“fotoğraflarını” hazırlamaya yardımcı oluyorlar. Bu çarpışmalarda
üretilen parçacıkların çoğu ‘kararsız’ olsa da hızla CMS tarafından tespit
edilebilecek kararlı parçacıklara dönüşüyorlar. Detektör, her çarpışmada
üretilen hemen hemen tüm kararlı parçacıkları tanımlayarak, varış zamanları ve
enerjilerini ölçerek çarpışmanın bir ‘görüntüsünü’ yeniden oluşturuyor. Bu
anlamda CMS devasa ve yüksek hızlı bir kamera görevi görerek saniyede 40 milyon
kere tüm yönlerden parçacık çarpışmalarının 3D ‘fotoğraflarını’ çekebiliyor.
İstanbul Üniversitesi’nin CERN’deki temsilcisi Prof. Dr. Özkorucuklu,
CMS deneyinde hadronların (proton gibi) enerjilerini ölçen Hadron Kalorimetresi
(HCAL) detektörü ile yönetim kurul üyesi olduğu PPS (Hassas Proton
Spektrometresi) alt detektörü üzerinde de çalışmalarını devam ettiriyor.
İstanbul Üniversitesi ALICE Deneyine, 2020’de Oybirliğiyle Üye Olarak
Davet Edildi
İstanbul Üniversitesi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı üzerinde bulunan bir
diğer ana deney olan ALICE’e, 2020 yılında üye olarak davet edildi. Evrenin
nasıl oluştuğuna ve oluşum sürecinden günümüze dek hangi aşamalardan
geçildiğine dair süreci ele alan ALICE deneyinin Türkiye takım lideri olarak İÜ
Fen Fakültesi Fizik Bölümü Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği Ana Bilim Dalı
Başkanı olan Prof. Dr. Sehban Kartal yer alıyor. İstanbul Üniversitesi, ALICE
deneyine teknik tasarım ve deney aşamalarında katkıda bulunuyor. Prof. Dr.
Kartal, CERN’de bulunan ‘Geleceğin Dairesel Çalıştırıcısı’ (FCC) deneyinde de
yer alıyor.
ATLAS Deneyi
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı üzerinde bulunan ATLAS deneyinde İÜ Fen
Fakültesi Fizik Bölümü Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği Ana Bilim Dalı’ndan Doç.
Dr. Aytül Adıgüzel yer alıyor. Doç. Dr. Aytül, ATLAS deneyinin TRT (Geçiş
Radyasyonu İz Takip) detektörünün almış olduğu verileri inceliyor.
ATLAS, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki iki genel amaçlı detektörden
biri. Higgs bozonu arayışından karanlık maddeyi oluşturabilecek ekstra
boyutlara ve parçacıklara kadar geniş bir fizik yelpazesini araştıran ATLAS,
CMS deneyi ile aynı bilimsel hedeflere sahip olmasına rağmen, farklı teknik
çözümler ve farklı analiz yöntemleri kullanıyor.
İstanbul Üniversitesi, CERN’de
Bulunan Diğer Deneylerde de Yer Alıyor
İÜ Fen Fakültesi Nükleer Fizik Ana Bilim Dalı’ndan Prof. Dr. Rabia
Burcu Çakırlı Mutlu, temel çalışmalarda, astrofizikte, malzeme ve yaşam
bilimlerinde daha ileri uygulamalarla birlikte atom çekirdeğinin özelliklerini
inceleyen ISOLDE Deneyi’nde İÜ takım lideri olarak yer alıyor. Prof. Dr. Mutlu
ayrıca ISOLDE-ISOLTRAP işbirliği üyesi olarak da çalışmalarına devam ediyor.
Ayrıca, İÜ Fizik Bölümü doktora öğrencisi Berkan Kaynak da CERN doktora
burslusu olarak CERN’deki deney çalışmalarında yer alıyor.
Dünyanın En
Büyük Parçacık Fiziği ve Hızlandırıcı Laboratuvarı CERN’de Çalışmalar Nasıl
Yapılıyor?
CERN Çalışma Kurulu, CERN’in amacının bilim insanlarını bir araya
getirerek teknolojiyi geliştirmek olduğunu belirtiyor. CERN’in asıl kurulma
amacı temel bilimsel çalışmalar yapmak. Bu kapsamda CERN’de geliştirilen
hızlandırıcılar yardımıyla ivmelendirilerek yüksek enerjilere çıkarılan
elektron, proton veya ağır çekirdekler birbirleri ile 4 büyük deneyin bulunduğu
noktalarda çarpıştırılıyor ve yine CERN’de geliştirilen detektör sistemleri ile
elde edilen bulgular kayıt altına alınıyor. Ortaya çıkan devasa boyuttaki
bulgunun kayıt altına alınması ise yine CERN çalışanlarınca keşfedilen internet
sayesinde tüm dünyada bulunan ana bilgisayar sistemlerine sağlanabiliyor. CERN
temel bilimsel çalışmalar yapabilmek için teknoloji geliştiriyor ve
teknolojilerin nereye evirileceğini belirliyor. Daha derine, küçüğe bakabilmek
için daha yüksek enerjiye ihtiyaç var. CERN de en küçük maddeyi görebilmek için
en yüksek enerjiyi sağlayabilecek makineyi üretmek için çalışıyor.
Kaynak: İstanbul Üniversitesi
