International Physics Masterclasses

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda Araştırmalar

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı dünyadaki en büyük ve güçlü parçacık hızlandırıcısıdır. Standart Model ötesindeki bilinmeyen bölgeleri araştırmak için kurulmuştur. Evrenin yapıtaşlarını ve kuvvetlerini açıklamada oldukça başarılı ve güçlü gözlemsel kanıtlara sahip olmasına karşın, Standart Model tamamlanmış değildir ve bazı gözlemlenen gizemleri açıklayamamaktadır. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndaki deneyler, parçacıkların nasıl kütle kazandıkları veya evrende neden karşıt maddeden çok madde olduğu gibi önemli sorulara cevap verebilir.

LHC'nin ilk çalışmaya başladığı zamanlarda fizikçiler bilinen parçacıkları araştırdılar. Birçok parçacık birkaç haftada tekrar keşfedildi, kuark ve karşıt kuartan oluşan parçacıklar ( Charmonium ve bottomonium 1974 ve 1977 yıllarında keşfedilmişti), bağlı olmayan ağır üst kuark (1995 yılında ilk kez keşfedilmişti.) ve W ve Z bozonları (1983 yılında CERN'de keşfedilmişti. Güvenilir bir şekilde yeni parçacıkları keşfetmek için bilinen parçacıkları açık bir şekilde belirlemek gerekiyordu. Bu durum parçacık fizikçilerinin gerçek zorluğudur ve biraz dedektiflik ile sonuçlanır! Fakat, bilinen parçacıkların izlenerek belirlenmesi sadece daha önceki sonuçları onaylamakla kalmıyor ayrıca bilinen fiziğin LHC'deki yüksek enerji ortamında nasıl göründüğünü gösteriyor. Ve bu yeni fiziğin keşfedilmesi için anahtardır.

Bizim çalışmamızda Z bozonu - zayıf etkileşimin bir taşıyıcısı - ilgilendiğimiz parçacıktır. Z bozonunu Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda yeniden keşfederek bu yüksek enerjilerdeki fizik hakkında bilgi edinebilir ve bu yolla Doğa'nın yeni ve heyecan verici olaylarını keşfetmeyi ümit edebiliriz!