Türk bilim insanları, parçacık fiziğinin geleceğini şekillendirmesi beklenen Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) bünyesindeki “Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı (FCC)” projesine önemli bilimsel katkılar sunuyor. Bursa Uludağ Üniversitesi’nden bir grup akademisyen, süpersimetrik parçacıklara ilişkin yürüttükleri teorik ve fenomenolojik çalışmalarla, henüz kurulmamış deneyler için yol gösterici bulgular elde ediyor. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın (LHC) yerini alması öngörülen FCC’nin, 2040 yılı civarında devreye alınması planlanıyor. Çok daha yüksek enerji seviyelerinde çalışacak bu dev deney, maddenin en temel yapı taşlarına ve evrenin bilinmeyen yönlerine ışık tutmayı hedefliyor.
CERN ile uzun soluklu iş birliği
Uludağ Üniversitesi’nin FCC deneyinde yer almak üzere yaptığı başvurunun kabul edilmesiyle, 2020 yılında CERN FCC Çalışma Grup Başkanı Michael Benedikt ile iş birliği protokolü imzalandı. Bu kapsamda, BUÜ Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü’nden Cem Salih Ün, Zerrin Kırca ve lisansüstü öğrencilerden oluşan ekip, FCC’de araştırılması planlanan yeni parçacıkların özellikleri üzerine yoğunlaştı. Ekip, şimdiye kadar üç farklı süpersimetrik parçacığa ilişkin ayrıntılı analizleri tamamladı. Bu çalışmalar, Higgs Bozonu’nun diğer temel parçacıklarla etkileşiminin daha hassas ölçülmesine, süpersimetri teorilerinin test edilmesine ve karanlık maddeye dair ipuçlarının güçlendirilmesine katkı sağlıyor.
“Henüz yapılmamış deneyleri simülasyonlarla yapıyoruz”
Projede görev alan Doç. Dr. Cem Salih Ün, yapılan çalışmaların temel amacının, gelecekte gerçekleştirilecek deneylerden ne tür sonuçlar beklenebileceğini bugünden öngörmek olduğunu belirtiyor. Ün, henüz kurulmamış bir çarpıştırıcı için bilgisayar ortamında simülasyonlar ürettiklerini vurgulayarak, bu sayede deneyler başlamadan önce hangi parçacıklara ve hangi etkileşimlere odaklanılması gerektiğini ortaya koyduklarını ifade ediyor. Bu yaklaşımın, parçacık fiziğinde hem zaman hem de maliyet açısından büyük avantaj sağladığını belirten Ün, elde edilen sonuçların uluslararası bilimsel dergilerde yayımlandığını ve teknik raporlar halinde CERN ile paylaşıldığını aktarıyor.
“Parçacık kataloğu” genişliyor
Araştırma ekibi, FCC kapsamında gözlemlenmesi muhtemel yeni parçacıklar için adeta bir “katalog” oluşturuyor. Bu katalogda, parçacıkların kütleleri, etkileşim türleri ve hangi hassasiyet düzeylerinde tespit edilebileceği gibi kritik bilgiler yer alıyor. Şu ana kadar bu kataloğa henüz gözlemlenmemiş birkaç parçacık eklendiği, önümüzdeki 2-3 yıl içinde ise bu sayının daha da artmasının hedeflendiği belirtiliyor. Dr. Öğr. Üyesi Zerrin Kırca ise FCC’nin yalnızca temel bilim açısından değil, teknolojik gelişmeler bakımından da çığır açıcı olacağına dikkat çekiyor. Çarpıştırıcı deneylerinde geliştirilen ileri dedektör teknolojileri, veri işleme yöntemleri ve hesaplama altyapıları, zamanla tıp, mühendislik ve bilişim gibi alanlara da aktarılıyor. Kırca, özellikle genç araştırmacıların bu tür büyük ölçekli projelere ilgi duymasının Türkiye’de bilimsel kapasitenin artması açısından son derece değerli olduğunu vurguluyor. Türk bilim insanlarının FCC’ye sunduğu bu katkılar, Türkiye’nin uluslararası büyük bilim projelerindeki görünürlüğünü artırırken, geleceğin parçacık fiziği deneylerinde söz sahibi olma potansiyelini de güçlendiriyor.
