How big is Büyük Hadron Çarpıştırıcısı?

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, kısaca LHC, küçük parçacıkları hızlandırıp birbirine çarptıran bir parçacık hızlandırıcısıdır. Ana halkasının çevresi 26,7 kilometre, çapı yaklaşık 8,5 kilometredir. LHC, Cenevre yakınlarında, yer altındaki bir tünelde bulunur ve Fransa ile İsviçre arasındaki sınırı geçer.

Boyut

LHC’yi işleten Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü CERN, halkanın çevresini, yani bir tur uzunluğunu, 26.659 metre olarak veriyor. Halka mükemmel bir daire değildir. Sekiz kavisli yaydan ve bunları birleştiren sekiz düz bölümden oluşur. Yaklaşık 8,5 kilometrelik genişliği, çevrenin pi sayısına (yaklaşık 3,14) bölünmesiyle bulunur; bu yüzden gerçeğe yakın bir yaklaşık değerdir.

Tünelin kendisi çok daha dardır. Kavisli bölümlerde iç genişliği 3,7 metredir. Yüzeyin 45 ila 170 metre altında, Cenevre Gölü’ne doğru hafifçe eğimli bir düzlemde uzanır.

Halkanın büyük bölümü mıknatıslarla doludur. Halkadaki 1.232 ana eğici mıknatısın her biri 15 metre uzunluğundadır; birlikte halkanın yaklaşık 18,5 kilometresini, yani yüzde 69’unu kaplarlar.

Boyut karşılaştırmaları

Halkanın genişliği, neredeyse Everest Dağı’nın yüksekliği kadardır: halkanın çapı yaklaşık 8,5 kilometre, Everest’in deniz seviyesinden yüksekliği ise 8.849 metredir.
42,195 kilometrelik bir maratonu koşan bir koşucu, halkanın çevresinde yaklaşık 1,6 tur atardı.
Uç uca dizilen, her biri sayı bölgeleri dahil 110 metre uzunluğundaki yaklaşık 240 Amerikan futbolu sahası, halkanın çevresini baştan başa kaplardı.
Tünelin genişliği, 1,7 metre boyunda bir insanın boyunun iki katından biraz fazladır; tünelin oluşturduğu halkanın genişliği ise tünelin yaklaşık 2.300 katıdır.

İçeride olanlar

Çoğunlukla protonlardan oluşan iki parçacık demeti, ayrı borular içinde halkanın çevresinde zıt yönlerde ilerler. Her demet halkada saniyede 11.245 tur atar. Bu, her demet için saniyede yaklaşık 300.000 kilometre demektir ve ışık hızına çok yakındır.

Elektriği enerji kaybetmeden ileten süper iletken mıknatıslar, demetleri virajlarda yönlendirir. Çalışabilmeleri için sıcaklıkları −271,3 °C’ye kadar düşürülür. Bu sıcaklık, uzaydan daha soğuktur. Demetler, halkanın çevresindeki dört noktada çarpıştırılır; buralarda büyük dedektörler dışarı saçılan parçacıkları kaydeder.

2026 itibarıyla CERN, LHC’yi dünyanın en büyük ve en güçlü parçacık hızlandırıcısı olarak tanımlıyor. Temmuz 2012’de CERN’deki bilim insanları Higgs bozonunun keşfini duyurdu. Bu keşif, temel parçacıkların kütlelerini nasıl kazandığını açıklamak için ilk kez 1964’te öne sürülen bir fikri doğruladı.

Daha eski bir makine için kazılan tünel

Tünel, 1984 ile 1989 arasında daha eski bir çarpıştırıcı için, LEP olarak bilinen Büyük Elektron-Pozitron Çarpıştırıcısı için kazıldı. LEP, tüneli LHC’ye bırakmak için 2000’de kapatıldı. Tünelin yeniden kullanılması, yenisini kazma maliyetinden tasarruf sağladı.

CERN Konseyi, LHC’yi Aralık 1994’te onayladı. LHC, 1996 ile 2008 arasında inşa edildi ve ilk kez 10 Eylül 2008’de çalıştırıldı.