Fizika-texnika

2.2. KATTA ADRON KALLAYDERI
2008 yilda CERN (Yevropa Kengashi yadroviy tadqiqotlar) Katta adron kollayderi deb nomlangan o‘ta kuchli zarracha tezlatgichini qurishni yakunladi. Ingliz tilida: LHC - Katta adron kollayderi. CERN 1955 yilda tashkil etilgan xalqaro hukumatlararo ilmiy tashkilotdir. Aslida, bu yuqori energiya, zarralar fizikasi va boshqa sohalardagi dunyodagi asosiy laboratoriyadir.
Jeneva yaqinida, 27 kilometrlik (26 659 m) dumaloq beton tunnelda protonlarni tarqatish uchun o'ta o'tkazuvchan magnitlar halqasi yaratilgan. Taxminlarga ko'ra, tezlatgich nafaqat materiyaning mikro tuzilishi sirlariga kirib borishga yordam beradi, balki materiyaning tubida yangi energiya manbalari haqidagi savolga javob izlashda oldinga siljish imkonini beradi.

11-rasm
Shu maqsadda tezlatkichning o'zi (qiymati 2 milliard dollardan ortiq) qurilishi bilan bir vaqtda to'rtta zarracha detektori yaratildi. Ulardan ikkitasi katta universal (CMS va ATLAS) va ikkitasi ko'proq ixtisoslashgan. Detektorlarning umumiy qiymati ham 2 milliard dollarga yaqinlashmoqda. Har bir yirik CMS va ATLAS loyihalarida 50 ta davlatdan 150 dan ortiq muassasalar, jumladan, Rossiya va Belarusiya ham ishtirok etdi.
Kollayder to'qnashuv nurlarida ishlaydigan eng katta proton tezlatgichidir. Tezlanish natijasida nurlarning har biri laboratoriya tizimida 7 teraelektron-volt (TeV), ya'ni 7x1012 elektron-volt energiyaga ega bo'ladi. Protonlar to'qnashganda ko'plab yangi zarralar hosil bo'ladi, ular detektorlar tomonidan qayd etiladi. Ikkilamchi zarrachalarni tahlil qilgandan so'ng, olingan ma'lumotlar mikrodunyo fizikasi va astrofizikasi bilan shug'ullanadigan olimlarni qiziqtirgan asosiy savollarga javob berishga yordam beradi.

12-rasm
Elementar zarrachalarning standart, klassik modeli deb ataladigan asosiy komponentlardan biri bo'lgan gipotetik zarracha - Xiggs bozoni bo'ldi. 1964 yilda uning mavjudligini bashorat qilgan ingliz nazariyotchisi Piter Xiggs nomi bilan atalgan. Xiggs bozonlari Xiggs maydonining kvantlari bo'lib, fizikaning asosiy savollariga tegishli deb hisoblanadi.

13-rasm
2012 yil 2-4 iyul kunlari kollayderda o'tkazilgan bir qator tajribalar Xiggs bozoni bilan bog'lanishi mumkin bo'lgan ma'lum bir zarrachani aniqladi. Bundan tashqari, ma'lumotlar ATLAS tizimi va CMS tizimi tomonidan o'lchanganida tasdiqlangan. Mashhur Xiggs bozoni haqiqatan ham topilganmi yoki u boshqa zarrachami, hozirgacha muhokama qilinmoqda. Gap shundaki, aniqlangan bozon ilgari qayd etilganlarning eng og'iridir. Asosiy savolni hal qilish uchun dunyoning etakchi fiziklari taklif qilindi: Jerald Guralnik, Karl Xagen, Fransua Engler va Piter Xiggsning o'zi, ular 1964 yilda uning nomi bilan atalgan bozonning mavjudligini nazariy asoslab bergan. Ma'lumotlar to'plamini tahlil qilgandan so'ng, tadqiqot ishtirokchilari Xiggs bozoni haqiqatan ham topilganiga ishonishadi.
Ko'pgina fiziklar Xiggs bozonini o'rganish odamlarni "Yangi fizika" deb ataladigan narsa haqida gapirishga majbur qiladigan "anomaliyalarni" aniqlashga umid qilishgan. Biroq, 2014 yil oxiriga kelib, LHCda o'tkazilgan tajribalar natijasida oldingi uch yil davomida to'plangan deyarli barcha ma'lumotlar to'plami qayta ishlandi va hech qanday qiziqarli og'ishlar (ba'zi holatlar bundan mustasno) aniqlanmadi. Darhaqiqat, mashhur Xiggs bozonining ikki fotonli parchalanishi tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, "juda standart" ekanligi ma'lum bo'ldi. Biroq, 2015 yilning bahoriga rejalashtirilgan tajribalar ilm-fan olamini yangi kashfiyotlar bilan ajablantirishi mumkin.
Xiggs bozonini izlash gigant loyiha uchun o'z-o'zidan tugaydigan narsa emas. Olimlar uchun koinot mavjudligining dastlabki bosqichida tabiatning yagona o'zaro ta'siri to'g'risida hukm chiqarishga imkon beradigan zarrachalarning yangi turlarini izlash ham muhimdir. Endi olimlar tabiatning to'rtta asosiy o'zaro ta'sirini ajratib ko'rsatishadi: kuchli, elektromagnit, zaif va tortishish. Nazariya shuni ko'rsatadiki, koinotning dastlabki bosqichida bitta o'zaro ta'sir bo'lgan bo'lishi mumkin. Agar yangi zarrachalar topilsa, bu versiya tasdiqlanadi.
Boshqacha qilib aytganda, “Katta adron kollayderi” loyihasi olimlarga fundamental savollarga javob topishga va mikrodunyo va shu tariqa koinotning kelib chiqishi va rivojlanishi haqidagi bilimlarni kengaytirishga yordam beradi.