Bursa Uludağ Üniversitesi’nden bir araştırma grubu, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi’nin (CERN) en iddialı projesi olan Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı (FCC) için yürüttüğü simülasyon çalışmalarında, henüz gözlemlenmemiş parçacıkların tespitine yönelik yeni veriler elde etti.
Bursa Uludağ Üniversitesi (BUÜ) Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü bünyesindeki bir ekip, bilim dünyasının gözünü çevirdiği "Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı" (Future Circular Collider - FCC) projesine teorik altyapı desteği sağlamayı sürdürüyor. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın (LHC) yerini alması ve çok daha yüksek enerji seviyelerine ulaşması planlanan bu devasa deney düzeneği için Türk akademisyenler, süpersimetrik parçacıkların davranışlarını modelleyen kritik analizlere imza atıyor.
Yüzyılın Deneyi İçin Teorik Hazırlık
CERN tarafından 2040'lı yıllarda tam kapasiteyle faaliyete geçmesi hedeflenen FCC, modern fiziğin en büyük sorularına yanıt arayacak. BUÜ Fizik Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Cem Salih Ün ve Dr. Öğr. Üyesi Zerrin Kırca liderliğindeki ekip, bu süreçte aktif rol alıyor. 2020 yılında CERN FCC Çalışma Grubu Başkanı Prof. Dr. Michael Benedikt ile imzalanan işbirliği protokolü çerçevesinde çalışan grup, deneyin tasarım aşamasına "fenomenolojik" katkılar sunuyor.
Ekibin temel odak noktası, Higgs Bozonu'nun diğer parçacıklarla etkileşimini daha hassas bir şekilde belirlemek ve karanlık maddenin yapısına dair ipuçları sunabilecek "süpersimetrik" parçacıkları araştırmak.
Henüz İnşa Edilmemiş Makine İçin Simülasyon
Doç. Dr. Cem Salih Ün ve beraberindeki 7 lisansüstü öğrencisi, henüz fiziksel olarak inşa edilmemiş bir çarpıştırıcıda gerçekleşecek deneyleri dijital ortamda kurguluyor. Yüksek başarımlı bilgisayarlar kullanılarak yapılan bu simülasyonlar, gelecekteki deneylerde "neyle karşılaşılacağını" ve "nereye bakılması gerektiğini" ortaya koyuyor.
Mevcut deneylerin sonuçlarını analiz ederek teorik modellerle karşılaştırdıklarını belirten araştırmacılar, henüz yapılmamış deneylerin simülasyonunu gerçekleştirerek literatüre yön veriyor. Bu çalışmalar, deney düzeneği kurulduğunda hangi fizik modellerinin doğrulanabileceği veya çürütülebileceği konusunda bilim dünyasına bir yol haritası sunuyor.
Parçacık Kataloğu Genişliyor
Araştırma grubu, yürüttükleri hassasiyet analizleri sonucunda oluşturdukları "parçacık kataloğuna" şimdiden henüz gözlemlenmemiş 2-3 yeni parçacığı eklemeyi başardı. Bu katalog, söz konusu parçacıkların hangi enerji seviyelerinde, hangi kütlelerde ve ne tür etkileşimlerle gözlemlenebileceğine dair teknik verileri içeriyor.
Çalışmaların nihai hedefi sadece parçacık ismini listeye eklemek değil, bu parçacıkların FCC gibi devasa bir makinede nasıl bir hassasiyetle tespit edilebileceğini kanıtlamak. Ekip, önümüzdeki 2-3 yıl içinde kataloğa en az 4-5 yeni parçacık daha eklemeyi ve bu parçacıkların test edilebilirlik sınırlarını belirlemeyi hedefliyor.
Teknoloji ve Temel Bilimlerin Kesişim Noktası
Dr. Öğr. Üyesi Zerrin Kırca da yürütülen çalışmaların çok disiplinli yapısına dikkat çekiyor. Dünyanın en büyük çarpıştırıcısı olması beklenen FCC için modellemeler yapan ekip, teorik fiziğin sınırlarını zorlarken aynı zamanda elde edilen verilerin teknolojiye transferini de takip ediyor. Uluslararası bilim camiasında da yankı bulan bu araştırmaların sonuçları, saygın akademik dergilerde yayımlanarak küresel fizik literatürüne kazandırılıyor.