ATLAS Deneyi

ATLAS, CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda (LHC) yapılan dört büyük deneyden biridir. Uluslararası bir işbirliği tarafından yürütülen genel amaçlı bir parçacık fiziği deneyidir ve CMS ile birlikte, tam keşif potansiyelinden ve LHC’nin sağladığı çok çeşitli fizik fırsatlarından yararlanmak için tasarlanmıştır.

ATLAS’ın bilimsel keşfi, bazı temel sorulara yanıtlar arayarak bilginin sınırlarını zorlamak için hassas ölçümleri kullanır: Maddenin temel yapı taşları nelerdir? Doğanın temel güçleri nelerdir? Evrenimizin altında yatan daha büyük bir simetri olabilir mi?

CERN / ATLAS Deneyi

ATLAS fizikçileri, maddenin yapı taşlarının ne olduğu ve nasıl etkileşime girdiklerine dair mevcut anlayışımızı özetleyen Standart Modelin tahminlerini test ediyor. Bu çalışmalar, Higgs bozonu, Standart Modelin ötesinde fizik ve evrenimizi daha iyi tanımlamak için yeni teorilerin geliştirilmesi gibi çığır açan keşiflere yol açabilir.

Şimdiye kadar çıkılan enerji 13Tev’dir.

ATLAS’ın ele aldığı temel sorulardan bazıları şunlardır:

Maddenin temel yapı taşları nelerdir?

Standart Model, deneysel olarak görülen evrenin temel atom altı parçacıklarını tanımlar. ATLAS bu parçacıkları inceler ve bildiğimiz parçacıkların gerçekten temel olup olmadığını veya aslında diğer daha temel parçacıklardan oluşup oluşmadığını belirlemek için başka parçacıklar arayışı içindedir.

Etkileşimleri yöneten güçler nelerdir?

Standart Model ayrıca Doğanın temel kuvvetlerini ve bunların temel parçacıklar arasında nasıl hareket ettiğini açıklar. LHC’deki olası keşifler, kuvvetlerin çok yüksek enerjilerde birleştiği Süpersimetri içeren modeller gibi modelleri doğrulayabilir.

Karşı maddeye ne oldu?

Evren oluştuğunda başta madde ve antimadde eşit oranda var olmuştu ancak şu an antimaddeye dayalı bir evrende yaşamıyoruz yaşıyorsakta antimadde evrenin neresinde bilemiyoruz. Madde ve antimadde üretimindeki bu dengesizlikleri arayarak, evrenimizin neden sadece maddeden oluştuğunu anlamaya çalışıyoruz.

“Karanlık madde” nedir?

Astronomik ölçümler, doğrudan görülemeyen maddenin varlığını destekler. Bununla birlikte, ATLAS’ın hermetik yapısı, bu “karanlık maddeyi” aramayı mümkün kılar.

Erken evren nasıldı ve nasıl gelişecek?

LHC tarafından sağlanan proton-proton ve ağır iyon çarpışmaları, Evren’nin yüksek enerjili parçacık fiziği ve daha sonra ilkel bir kuark ve gluon çorbası tarafından yönetildiğinde, Büyük Patlama’nın hemen ardından meydana gelen koşulları yeniden yaratır ve ATLAS’ın bu gibi temel soruları incelemesine izin verir.

Yerçekimi nasıl uyum sağlıyor?

Yerçekimi, diğer kuvvetlere kıyasla son derece zayıftır. Farkı açıklamak için, ekstra boyutlar, gravitonlar ve mikroskobik kara delikler gibi egzotik fenomenleri arıyoruz.

Atlas Dedektörü

Bir parçacık çarpıştırıcısı için şimdiye kadar yapılmış en büyük hacim detektörü olan ATLAS, 46 m uzunluğunda, 25 m çapında bir silindir boyutuna sahiptir ve zeminin 100 m altındaki bir oyukta bulunur. ATLAS dedektörü, Eyfel Kulesi’nin ağırlığına benzer şekilde 7.000 ton ağırlığındadır.

Dedektörün kendisi, dünyada şimdiye kadar yaratılmış en küçük ama en enerjik parçacıkları tespit etmek için tasarlanmış çok katmanlı bir araçtır. Parçacıkların yörüngesini, momentumunu ve enerjisini kaydetmek için çarpışma noktasının etrafına eşmerkezli olarak sarılmış altı farklı algılama alt sisteminden oluşur ve bunların ayrı ayrı tanımlanmasına ve ölçülmesine olanak tanır. Devasa bir mıknatıs sistemi, yüklü parçacıkların yollarını bükerek momentlerinin olabildiğince kesin bir şekilde ölçülebilmesini sağlar.

LHC’den yedi trilyon elektron volta kadar enerjide hareket eden parçacık demetleri veya ışığın% 99,999999’a varan hızları, ATLAS dedektörünün merkezinde çarpışır ve her yöne uçan yeni parçacıklar şeklinde çarpışma döküntüleri oluşturur. ATLAS dedektöründe her saniye bir milyardan fazla parçacık etkileşimi gerçekleşir, bu, dünyadaki her insanın aynı anda yaptığı 20 telefon görüşmesine eşdeğer bir veri hızıdır. Detektör, Higgs bozonu ve üst kuark çalışmalarından karanlık maddeyi oluşturabilecek ekstra boyutlar ve parçacıklar aramaya kadar geniş bir fizik yelpazesini araştırmak için parçacıkları izler ve tanımlar.

Atlas’ın Temel Bileşenleri

ATLAS dedektörünün dört ana bileşeni İç Dedektör, Kalorimetre, Müon Spektrometre ve Mıknatıs Sistemidir. Detektör bileşenleriyle entegre edilmiş olanlar şunlardır: Trigger and Data Acquisition System, ayırt edici özelliklere sahip fizik olaylarını seçen özel bir çok seviyeli bilgi işlem sistemi ve dünya çapında 130 bilgi işlem merkezinde büyük miktarda çarpışma verisini depolamak, işlemek ve analiz etmek için kullanılan bilgi işlem yazılımını geliştiren ve iyileştiren hesaplama sistemi.

a)Atlas Dedektörü iç yapısı b)Cms Dedektörü iç yapısı

Cern’de yürütülen deneylerden Atlas ve Cms teorik olarak aynı şey üzerinde çalışırlar fakat çalışma methodları farklıdır. Bu farkı basit bir şekilde kullanılan mıknatısların farklı olması olarak açıklayabiliriz. Atlas deneyinde mıknatıslar iki farklı şekilde yerleşmiştir; iç algıcın dışında bir süperiletken selenoid ve kalorimetrenin dışına yerleştirilmiş bir süperiletken toroid mıknatıs vardır. Cms deneyinde ise tek bir süperiletken  selenoid kullanılmıştır.

Her ne kadar farlı olsa da Atlas Fizikçileri Cms Fizikçilerini seviyor…

Yazan: Şafak YASUN

Kaynak*

YouTube Kanalımız

CERN / ATLAS Deneyi

Leave a reply

Please enter your comment!
Please enter your name here