Büyük Hadron Çarpıştırıcısı dört yıllık dönüşüme girdi: CERN'de neler oluyor?

27 Haziran 2026 Cumartesi sabahı saat altıda, CERN'ün kontrol merkezinde operatörler Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın (LHC) son proton demetlerini boşalttı. Böylece makinenin 2022'de başlayan üçüncü çalışma dönemi sona erdi. CERN'in açıklamasına göre LHC, yaklaşık dört yıl sürecek ve binlerce uzmanın çalışacağı "üçüncü uzun duraklama" (LS3) dönemine girdi. Bu sürede dünyanın en güçlü çarpıştırıcısı, Yüksek Işınlıklı LHC (HiLumi LHC) adı verilen daha da güçlü bir makineye dönüştürülecek.

LHC nasıl çalışıyor?

LHC, İsviçre-Fransa sınırında, yerin yaklaşık 100 metre altındaki 27 kilometrelik dairesel bir tünelde yer alıyor. İçinde iki ayrı demet borusu var ve protonlar bu borularda zıt yönlerde, ışık hızına çok yakın hızlarla dolanıyor. Demetleri halka boyunca büken 15 metre uzunluğunda 1.232 dipol mıknatıs, odaklayan ise 392 kuadrupol mıknatıs bulunuyor. Bu mıknatıslar süperiletken kablolardan yapıldığı için eksi 271,3 dereceye, yani uzay boşluğundan daha soğuk bir sıcaklığa kadar sıvı helyumla soğutuluyor.

Demetler halkadaki dört noktada çarpıştırılıyor; bu noktalarda ATLAS, CMS, ALICE ve LHCb adlı dev dedektörler bulunuyor. CERN'in benzetmesiyle protonları çarpıştırmak, birbirinden 10 kilometre uzaktan ateşlenen iki iğnenin tam ortada buluşmasını sağlamak kadar hassas bir iş. Çarpışmalarda ortaya çıkan parçacıklar dedektörlerin katmanlarında iz bırakıyor ve fizikçiler bu izlerden, doğanın en temel yapı taşlarına dair bilgi çıkarıyor. LHC'nin en ünlü başarısı, 2012'de Higgs bozonununTemel parçacıklara kütle kazandıran Higgs alanıyla ilişkili parçacık; 2012'de CERN'de keşfedildi. keşfi oldu.

Çarpışmalar akıl almaz miktarda veri üretiyor. Dedektörler saniyede milyonlarca çarpışmayı izliyor ve yalnızca ilginç olabilecek küçük bir bölümünü kaydediyor. Kaydedilen veriler, dünyanın dört bir yanındaki yüzlerce bilgi işlem merkezini birbirine bağlayan bir ağ üzerinden binlerce fizikçinin analizine açılıyor. CERN'ün bilgi paylaşımıyla ilgili bir başka katkısını ise hepimiz her gün kullanıyoruz: Dünya Çapında Ağ (World Wide Web), 1989'da Tim Berners-Lee tarafından CERN'de, fizikçilerin belgelerini paylaşabilmesi için önerildi.

Neden yenileniyor?

Parçacık fiziğinde aranan olayların çoğu son derece nadirdir. CERN'e göre bir Higgs bozonu, LHC'deki yaklaşık bir milyar çarpışmadan yalnızca birinde ortaya çıkıyor. Bu yüzden bir çarpıştırıcının gücü yalnızca enerjisiyle değil, belirli bir sürede ne kadar çok çarpışma ürettiğiyle, yani ışınlığıyla da ölçülür. HiLumi LHC'nin hedefi, ışınlığı büyük ölçüde artırarak Higgs bozonunun özelliklerini ve Standart ModelBilinen temel parçacıkları ve kütleçekim dışındaki üç temel kuvveti açıklayan, deneylerle defalarca doğrulanmış kuram.'in sınırlarını çok daha yüksek bir hassasiyetle incelemek.

Bunun anahtarı, ATLAS ve CMS dedektörlerinin iki yanında demetleri çarpışmadan hemen önce sıkıştıran "iç üçlü" mıknatıslar. CERN'in Eylül 2026 açıklamasına göre 2005-2007 arasında takılan mevcut mıknatıslar sökülmeye başlandı. Yerlerine niyobyum-kalay süperiletken sargılı yeni mıknatıslar konacak. Bu mıknatıslar 11,3 teslalık alan üretecek; bu, mevcut mıknatıslardan yaklaşık yüzde 40 daha güçlü bir alan demek. Yeni üçlülerin ilk kuadrupolünün 2029 başında tünele inmesi bekleniyor. Bu süreçte makinenin 1,2 kilometreden uzun bir bölümü sökülüp yenileniyor.

Türkiye'nin CERN'deki yeri

Türkiye, CERN ile onlarca yıldır bilimsel işbirliği içinde ve 6 Mayıs 2015'te ortak üye devlet oldu. CERN'ün o tarihteki duyurusuna göre Türk fizikçiler LHC'deki ALICE, ATLAS ve CMS deneylerinin yanı sıra CAST ve OPERA deneylerinde ve ISOLDE tesisindeki çalışmalarda yer alıyordu. Ortak üyelik, CERN Konseyi toplantılarına katılım hakkı tanıyor ve Türk sanayisinin CERN'ün alımlarına katılmasına imkân veriyor.

Bugün CERN'ün 25 üye devleti var; Türkiye, Brezilya, Hindistan, Ukrayna ve Pakistan gibi ülkelerle birlikte ortak üyeler arasında yer alıyor. Dünya genelinde 600'ü aşkın enstitü ve üniversite CERN'ün tesislerini kullanıyor.

Sırada ne var?

• 2026-2030: Üçüncü uzun duraklama. Mıknatıslar, dedektörler ve altyapı yenileniyor; diğer CERN hızlandırıcıları da Ağustos 2026 sonunda durdu.
• Yenileme sonrası: Yüksek Işınlıklı LHC çalışmaya başlayacak ve çok daha büyük veri setleri toplayacak.
• Uzun vade: CERN, LHC'den sonra gelecek daha büyük bir çarpıştırıcı seçeneklerini de değerlendiriyor.

Uzun duraklama, fizikçiler için boş geçen bir dönem değil. Üçüncü çalışma döneminde toplanan veriler hâlâ analiz ediliyor ve bu süreçte yeni sonuçların yayımlanması sürecek. Makine yeniden çalışmaya başladığında ise fizikçiler, Higgs bozonunun kendisiyle nasıl etkileştiği, karanlık maddeninIşık yaymayan, soğurmayan ya da yansıtmayan ama kütleçekim etkisinden varlığı anlaşılan madde türü. doğası ve evrende maddenin neden antimaddeye baskın geldiği gibi büyük sorulara daha keskin bir araçla yaklaşabilecek.