3. Adron kollayderi qayerda saqlanadi?

MAVZU: KATTA ADRON KOLLAYDERI VA UNING ISHLASH PRINSIPI.

Reja:

1. Katta adron o’zi nima?
2. Fizika fani oltin davr ichida.

3. Adron kollayderi qayerda saqlanadi?

KIRISH. Katta adron kollayderi — dunyodagi eng kuchli zarra tezlatuvchi. Kollayder zarralarni yorug‘lik tezligiga yaqin ko‘rsatkichlargacha tezlatadi va ular bir-biri bilan to‘qnashadi. Uning yordamida olimlar 2012-yilda Xiggs bozonini aniqlagan. 2018-yil dekabrida kollayder ta’mirlash uchun to‘xtatib qo‘yilgandi. Shu yilning iyulida u qaytadan ishga tushirildi.
Bundan yuz yilcha muqaddam koinot cheksiz fazo, unda yulduzlar bir tekis taqsimlangan, degan tasavvur hukmronlik qilardi. O‘tgan asrning 20-yillarida amerikalik astronom Edvin Xabbl ko‘zga ko‘ringan barcha galaktikalar bizdan turli yo‘nalishlar bo‘yicha juda katta tezlik bilan uzoqlashayotganini aniqladi. Bu olam tuzilishi nazariyasini qayta qarab chiqishni taqozo etdi. Shu kashfiyot sabab bo‘lib butun koinot bundan 15-20 milliard yil oldin ro‘y bergan “katta portlash”ning natijasidir, degan xulosaga kelindi. Uzoq yillar bu qat’iy nazariya sifatida qabul qilib kelindi.
Keyinroq bunday nazariyani tasdiqlovchi dalillar ham topila boshlandi. Shulardan birinchisi NASA (AQSH kosmik tadqiqotlar markazi) sun’iy yo‘ldoshi — “Sove” uzoq kosmosning turli tomonlaridan kelayotgan fon nurlanishining haroratini aniqladi. Bunday nurlanish qadimda kuzatilgan “katta portlash”ning qoldiq nurlanishi ekani ma’lum bo‘lib, uning qiymati nazariy hisob-kitoblar orqali topilgan issiqlik qiymati bilan bir xil chiqdi. Ushbu dalil “katta portlash” ro‘y berganini tasdiqladi. Shundan so‘ng, 90-yillarning oxirida olimlar Brukxeven (AQSH)dagi elementar zarrachalar tezlatgichida elektronlardan ozod qilingan oltin atomini yorug‘lik tezligining 99,9 qismiga qadar o‘zaro qarama-qarshi yo‘nalishda tezlatib, to‘qnashtirish orqali sun’iy «katta portlash»ni vujudga keltirmoqchi bo‘lishdi. Bunda “katta portlash”dan keyingi jarayonning dastlabki daqiqalaridagi holatini kuzatish maqsad qilingan edi. Bu ikki bosqichda — “Feniks” deb ataluvchi birinchi loyiha Kolumbiya universitetining professori Nagamiya rahbarligidagi 355 mutaxassisdan iborat jamoa tomonidan, “Star” nomli ikkinchi loyiha esa Berkli Lourens laboratoriyasidan Jon Xarris boshchiligidagi 350 nafar fizik tomonidan olib borilishi ko‘zlangandi. Biroq ko‘pchilik mutaxassislar bunday sinov jiddiy xavf ostida amalga oshirilishini e’tirof etishdi. Shunga qaramay, olimlar qayta o‘tkazilgan hisob-kitoblar natijasida reaktsiya jarayonida jiddiy xavf kutilmasligini ta’kidlab, sinovni o‘tkazishga qaror qildilar. Biroq o‘shanda kollayder quvvatining pastligi tufayli kutilgan natijani olishning imkoni bo‘lmadi.
Bizning asrimizda ayni shu masalani hal qilish uchun 2002 yilning 11 avgust kuni Shveysariya va Fransiya chegarasida qurilgan dunyodagi elementar zarrachalarning eng yirik tezlatgichi — katta adron kollayderi (KAK) ishga tushirildi. Salkam 10 milliard dollarga tushgan va juda katta quvvatga ega bo‘lgan bu kollayder dunyoda eng yirik yadro fizikasi laboratoriyasi — CERN (Consell Europeen pour la Recherche Nucleare)da qurildi. U o‘rtacha 100 metr chuqurlikda, uzunligi 27 kilometr bo‘lgan xalqa ko‘rinishidagi

Fizika fani oltin davr ichida 2008 yilning 10 sentyabr kuni Toshkent vaqti bilan 12.30 da «Yevronyus» telekanali orqali Shvetsariya va Frantsiya chegarasida 10 milliard dollar sarf-xarajat asosida bunyod etilgan misli ko‘rilmagan darajada katta quvvati bo‘lgan elementar zarrachalar tezlatgichi - Katta adron kollayderi (KAK) ishga tushirilishi to‘g‘ridanto‘g‘ri efirga uzatildi. KAK fizikaning oltin davrini ochib berishiga hamda olamning barpo bo‘lishi borasidagi ko‘pgina jumboqlarni yechishiga katta umid bog‘langan. Shu bilan bir qatorda kollayder atrofida turli-tuman gap-so‘zlar ham yuribdi. Masalan, tezlatgichda qora o‘ra paydo bo‘lishi mumkinligi va u KAKni xarob qilib, so‘ngra Frantsiya hamda Shveytsariyani yutib yuborishi haqida ba'zi olimlar fikr bildirmoqda.

Katta adron kollayder (Large Hadron Collider - KAK) dunyodagi eng katta Yevropa yadro fizikasi laboratoriyasi - CERN (Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire)da qurildi. Bu qurilma elementar zarrachalarning tezlatgichi bo‘lib, u elementar zarrachalarning o‘zaro ta'sirini o‘rganish uchun insoniyat tomonidan barpo qilingan tarixdagi eng katta qurilmadir. KAK CERNdagi Katta elektronpozitron kollayderi (Large Electpon Positron (LEP sollider)ning o‘rnini olib o‘rtacha 100 metr chuqurlikdagi uzunligi 27 km. bo‘lgan tunnelda joylashgan. U protonlarning 7 Tev (Terra elektronvolt) energiyagacha 2 dastasini bir-biriga qarama-qarshi yo‘nalishda jadallashtirish va so‘ngra ularni bir-biri bilan to‘qnashtirish imkonini beradi. Protonlar to‘qnashganda energiyasi 14 TeV ni (1TeV=1012 eV) tashkil etadi. Energiya shkalasi elektronvolt bo‘laklaridan toki termodiapazonlargacha ortib borar ekan, biz bu jarayonda borgan sari o‘zimizga tanish bo‘lgan olamdan uzoqlashib boramiz va butunlay boshqa bilimlar qamroviga tushib qolamiz.

Bular qattiq jism kimyosi va elektronikasi doirasi (eV lar va uning bo‘laklari), yadroviy reaktsiyalar (million eVlar) va o‘tgan asrning ikkinchi yarmida olimlar o‘rgangan milliard eV li diapazonlardir. Elektromagnitlarni tashkil qilgan o‘tkazgichlarda o‘ta o‘tkazuvchanlik hodisasi vujudga kelishi uchun esa ularni o‘ta past temperaturalarda ushlab turish kerak.


Hadron kollayderi tezlatgichi qanday ishlaydi? 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. Asosiy savollar orasida Xiggs bozonini eksperimental aniqlash kiradi.