Böyük adron sürətləndiricisi

Vikipediya, açıq ensiklopediya
Keçid et: naviqasiya, axtar
BAS-ın sxemi:sürətləndiricilər və detektorlar

Böyük adron sürətləndiricisi və ya Böyük adron kollayderi (ing. Large Hodron Collider, LHC) Avropa nüvə tədqiqatlar şurasının CERN (fr.Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire) hazıraldığı dünyanın ən böyük proton sürətləndiricisidir.

BAS-nin yaradılması ilk dəfə 1984-cü ildə nəzərdə tutulsa da onun reallaşması 2001-ci ildə həyata keçdi. Böyük adron sürətləndiricisində protonlar 14 TeV (14 teraelektronvolt- 14•10x12 elektronvolt) enerji ilə toqquşması nəzərdə tutulub. BAS Fransa ilə İsveçrə sərhəddində 26.7 km uzunluğu olan və 100 dərinlikdə bir sahəni əhatə edir. BAS-da proton dəstəsinin tutulması və korreksiyası üçün uzunluğu 22 km-i əhatə edən 1624 maqnitdən istifadə olunub. Maqnitlər absolyut 0-dan 1.9K yüksək, -271C temperaturda işləyəcək. BAS-da 4 detektorun işləyəcəyi bildirilir. ATLAS ( A Toroidal LHC- ApparatuS), CMS (Compact Muon Solenoid), LHCb (The Large Hadron Collider beauty experiment) və ALICE (A Large Ion Collider Experiment). ATLAS və CMS Hiqqsin bozonları və "standart olmayan fizika"-nı öyrənmək üçün təyin edilib. Detektor LHCb b-kvarkların tədqiqatları üçün, detektor ALICE isə kvark-qlüon plazmasının və kvark-qlüon mayesinin qurğuşun ionları ilə toqquşmasına aid eksperimentləri tədqiqat etmək üçün yaradılıb. Bu böyük proyektdə 45 ölkənin alimləri iştirak edir.

Məqsəd[redaktə]

XX əsrin başlanğıcında fizikanın əsasını başlıca iki nəzəriyyə təşkil edirdi: kainatı makro səviyyədə təsvir edən Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsi və kainatı mikro səviyyədə təsvir edən sahənin kvant nəzəriyyəsi. Hər iki nəzəriyyənin güclü və zəif xüsusiyyətləri vardır. Amma problem ondadır ki, bu iki nəzəriyyə bir-biri ilə uzlaşmır və heç biri təklikdə kainatdakı bütün prosesləri izah edə bilmir. Məs: Qara dəlikdə gedən prosesləri daha dəqiq bilmək üçün, hər iki nəzəriyyə də lazımdır. Amma onlar ziddiyət təşkil edir. XX əsrin ikinci yarısında fiziklər bütün bunlara son qoymaq üçün standart model yaratdılar. Bu model 4 fundamental təsirlərdən 3-ünü özündə birləşdirirdi: güclü, zəif və elektromaqnit. XX əsrin sonlarında fiziklər 4 fundamental təsiri bir araya gətirəcək yeni bir nəzəriyyə yaratmaq istədilər. Amma qravitasiya təsirini Standart modelə daxil etməkdə çətinlik çəkdilər. Buna görə də indiki dövrdə fiziklər bu fundamental təsirləri iki əsas nəzəriyyə ilə izah edirlər: nisbilik nəzəriyyəsistandart model. Kvant qravitasiyasının yaradılmasında ortaya çıxan çətinliklərə görə onların birləşdirilməsi hələ ki, alınmayıb. Alimlər gələcəkdə bu fundamental təsirləri birləşdirmək üçün bir neçə yanaşmadan istifadə etməyi qərara gəliblər: Strun nəzəriyyəsi, Braun nəzəriyyəsi, M-nəzəriyyə. Lakin bu nəzəriyyələr eksperimental olaraq sübut olunmadığı üçün problemli qalır. Eksperimentlərin reallaşması üçün çox böyük enerji lazımdır. Bu da artıq BAS vasitəsilə əldə olunacaq.

Top-kvarkların öyrənilməsi[redaktə]

Top-kvark indiyə qədər açılan ən ağır kvark, ən ağır elementar hissəcikdir. Tevatronun axırıncı nəticələrinə görə onun kütləsi 171± 2.1 QeV-dur. Özünün böyük kütləsinə görə top-kvark ancaq Tevatron sürətləndiricisində müşahidə edilir. Başqa sürətləndiricilərdə isə onun yaranması üçün lazım olan enerji yoxdur. Bundan başqa top-kvarklar fiziklərə həm də Hiqqsin bozonlarını (Allahın hissəciyi) öyrənməkçün "iş aləti kimi" lazımdır.

Hiqqsin mexanizminin öyrənilməsi[redaktə]

BAS proyektinin əsas məqsədlərindən biri də Standart modelə (SM) daxil olan Hiqqs bozonlarının eksperimental olaraq sübut olunmasıdır.

Kvark-qlüon plazmasının öyrənilməsi[redaktə]

BAS-da təkcə proton-proton toqquşması yox, həm də qurğuşun nüvəsi ilə toqquşmalar da həyata keçiriləcək. İki ultrarelyativistik nüvələrin üzbəüz toqquşması nəticəsində, sıx və çox isti nüvə kütləsi əmələ gəlir. Bu hadisənin daha dərindən öyrənilməsi (kvark-qlüon plazmasının əmələ gəlməsi və soyuması) nüvə fizikasıastrofizika üçün yararlı ola bilər.

Supersimmetriyanın axtarışı[redaktə]

Bu eksperimentin nəaliyyətlərində biri də supersimmetriyanın mövcudluğunun sübut olunması və yaxud təkzib olunması ola bilər. Supersimmetriyaya görə, hər hansi bir subatom hissəciyin özündən ağır partnoyoru(partner,şərik) və yaxud superhissəciyi var. Böyük adron sürətləndiricisi əvvəllər enerji çatışmazlığı ucbatından aparıla bilməyən təcrübələr keçirməyə imkan verəcək və bu hissəciklərin olub-olmadığını sübuta yetirəcək.

Foton-adron, foton-foton toqquşmasının öyrənilməsi[redaktə]

Hər bir proton elektrik yüklənmiş olur, buna görə de ultrarelyativistik proton, ətrafında real foton dumanlığı əmələ gətirir. Bu foton dumanlığı nüvə toqquşmaları zamanı daha da güclənir. Səbəb də nüvə toqquşmaları zamanı, hər bir nüvənin enerji ehtiyatının artmasıdır. Bu fotonlar qarşıdan gələn protonla toqquşa bilər, bunun nəticəsində də foton-proton toqquşması əmələ gəlir və yaxud protonların ətrafındakı fotonların bir-biri ilə toqquşmasi prosesi baş verir.

Alimlər həm də BAS-da Standart modeldən kənarda baş verən prosesləri, W və Z-bozonları, ağır kvarkların (b və t) yaranması və yox olması kimi prosesləri də öyrənmək fikrindədirlər.

Sürətləndirici 10 sentyabr 2008-ci ildə işə salınmışdır.

Azərbaycanın layihədə iştirakı[redaktə]

Artıq bu istiqamətdə lazım olan texniki işlər başa çatmaq üzrədir. "Böyük Adron Kollayderi layihəsi" çərçivəsində yaradılan mərkəz – Avropa Nüvə Tədqiqatı Mərkəzinin hesablama mərkəzi Milli Elmlər Akademiyasının (MEA) Fizika İnstitutu ilə əlaqəli şəkildə fəaliyyət göstərəcək.

Bu mərkəz Avropanın nüvə elminə inteqrasiya sahəsində informasiya mübadiləsinin aparılmasına imkan verəcək. Böyük Adron Kollayderi işə salındıqdan sonra mərkəzdən gələn informasiya axınının emalı üçün yüksək hesablama texnologiyası olan GRİD seqmentinin cəlb olunmasını nəzərdə tutur. Prosesə 100 min kompüter cəlb olunacaq ki, bunların da 300-ü Azərbaycanda yerləşdiriləcək.

MEA-da bildirirlər ki, artıq Fizika İnstitutunun Hesablama Mərkəzində GRİD şəbəkəsinə cəlb olunacaq 300 kompüter quraşdırılıb. İnformasiya emalında dünyanın 33 ölkəsinin 140 institutunda quraşdırılmış kompüterlər iştirak edəcək. Bu məqsədlə bütün dünyada xüsusi hesablama mərkəzləri quraşdırılıb. Bu mərkəzlər konkret məsələləri həll edəcək və nəticələri Avropa Nüvə Mərkəzinə göndərəcək.

Xatırladaq ki, bu layihə elmin digər sahələrində də müxtəlif yönümlü tədqiqatların aparılmasına imkan yaradacaq. Belə ki, GRİD sistemi vasitəsilə tibb, biologiya, NANA texnologiyaları sahəsində və neft-qaz yataqlarında hesablanma işlərinin aparılması bir qədər də asanlaşacaq.

Mənbə[redaktə]