How does an atom-smashing particle accelerator work? - Don Lincoln

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Çeviri: ilker cartı Gözden geçirme: Can Boysan

One of the grandest scientific tools ever made by mankind

İnsanoğlunun yaptığı en büyük bilimsel araç

is called an atom smasher.

bir atom çarpıştırıcıdır.

And I mean literally grand.

Abartısız derecede görkemli.

The biggest one ever built,

Gelmiş geçmiş en büyüğü

the Large Hadron Collider, or LHC,

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ya da LHC,

is a ring with a circumference of about 18 miles.

29 kilometre çapında bir dairesel halkadır.

That's more than the entire length of Manhattan.

Bu Manhattan'ın bütün uzunluğundan daha fazladır.

So what is an atom smasher?

Peki bir atom parçalayıcı nedir?

It is a device that collides atomic nuclei together

Atom çekirdeklerini aşırı yüksek enerjiyle

at extremely high energy.

çarpıştıran bir aygıttır.

The most powerful one scientists have ever built

Bilim insanlarının yaptığı en güçlü aygıt

can heat matter to the hottest temperatures ever achieved,

maddeyi bugüne kadar ulaşılan en yüksek sıcaklığa ısıtabilir

temperatures last seen at a trillionth of second

yani evrenin doğuşundan bu yana saniyenin trilyonda biri

after the universe began.

kadar görülen sıcaklığa ısıtabilir.

Our accelerators are full of engineering superlatives.

Hızlandırıcılar mühendislik harikalarıdır.

The beam-containing region of the LHC is a vacuum,

LHC'nin ışın taşıyan bölgesi, Uluslararası Uzay İstasyonu'nu

with lower pressure than what surrounds

çevreleyen şeyden

the international space station,

daha düşük basınçta vakumludur,

and is 456 degrees Fahrenheit below zero,

ve eksi 456 fahrenhayt derecede

colder than the temperature of deepest space.

uzayın en dip noktasından soğuktur.

A previous accelerator sitting in the LHC tunnel

LHC tünelindeki bir önceki hızlandırıcı

holds the world record for velocity,

dünyanın en hızlısı olma rekoruna sahiptir

accelerating an electron to a speed so fast

ve bir elektorunu öyle çok hızlandırır ki

that if it were to race a photon of light,

eğer bir foton ışınıyla yarışıyor olsaydı

it would take about 14 minutes for the photon

fotonun 3 metre öne geçmesi

to get a lead of about 10 feet.

14 dakika sürerdi.

If that doesn't impress you,

Eğer etkilenmediyseniz,

remember the photon is fastest thing in the universe,

fotonun evrendeki en hızlı şey olduğunu hatırlayın,

it goes about 186,000 miles per second.

bir foton saniyede 299 kilometre ilerler.

So how do these subatomic particle accelerators work?

Peki bu atom altı parçacık hızlandırıcılar nasıl çalışır?

Well, they use electric fields.

Elektrik alanlarını kullanırlar.

Electric fields make charged particles move in the same way

Elektrik alanının yüklü parçacıkları çekmesi

that gravity will pull a dropped baseball.

yer çekiminin düşen beyzbol topunu çekmesi gibidir.

The force from the electric field

Elektrik alanının gücü

will pull a particle to make it move.

parçacığı harekete geçirmek için çeker.

The speed will continue to increase

yüklü parçacık olağanüstü bir hıza

until the charged particle is moving incredibly fast.

ulaşana dek hızlanmayı sürdürür.

A simple particle accelerator can be made

Basit bir parçacık hızlandırıcı

by hooking two parallel metal plates to a battery.

iki paralel metal plakayı bir bataryaya bağlayarak yapılabilir.

The charge from the battery moves

Bataryanın yükü, iki metal plakayı

on to the two metal plates

harekete geçirir,

and makes an electric field that pulls the particle along.

parçacığı çeken bir elektrik alanı oluşturur.

And that's it,

İşte bu kadar,

you got a particle accelerator.

bir parçacık hızlandırıcınız oldu.

The problem is that an accelerator built this way is very weak.

Böyle yapılmış bir hızlandırıcının problemi ise, çok zayıf olmasıdır.

Building a modern accelerator like the LHC this way

LHC gibi modern bir hızlandırıcıyı bu şekilde yapmak

would take over five trillion standard D-cell batteries.

5 trilyon standart D tipi pil gerektirirdi.

So scientists use much stronger batteries

Böylece, bilim insanları çok daha güçlü olan

and put them one after another.

bataryaları art arda eklediler.

An earlier accelerator used this method

Bu yöntemle yapılan 1,6 km uzunluğundaki

and was about a mile long

eski bir hızlandırıcı

and was equivalent to 30 billion batteries.

30 milyar bataryaya eşittir.

However, to make an accelerator

Yine de 5 trilyon pile eşit olan

that is equivalent to five trillion batteries

bir hızlandırıcı yapmak

would require an accelerator 150 miles long.

241 km gerektirirdi.

Scientists needed another way.

Bilim insanları için başka bir yöntem gerekiyordu.

While electric fields would make a particle go faster,

Elektrik alanlar parçacığı hızlandırırken,

magnetic fields make them move in a circular path.

manyetik alanlar onları dairesel hareket ettiriyordu.

If you put an electric field along the circle,

Eğer elektrik alanını daireye eklerseniz,

you don't need to use miles of electric fields,

kilometrelerce elektrik alanına ihtiyaç duymazsınız,

you can use a single electric field over and over again.

aynı elektrik alanını tekrar tekrar kullanabilirsiniz.

The beams go around the circle,

Işınlar daire boyunca giderler,

and each time they gain more energy.

ve giderek daha fazla enerji yüklenirler.

So very high-energy accelerators consist of

Yani yüksek enerjili hızlandırıcılar

a short region with accelerating electric fields,

parçacıklara bir dairede yön veren uzun seri manyetiklerle

combined with long series of magnets

elektrik alanına hız veren

that guide the particles in a circle.

kısa alandan oluşur.

The strength of the magnets

Manyetiklerin gücü

and the radius of the circular path

ve dairesel yolun yarıçapı

determines the maximum energy of the beam.

ışının maksimum enerjisini belirler.

Once the beam is zooming along,

Işın yoğunlaştıkça,

then the real fun begins,

asıl eğlence başlar;

the smashing.

yani çarpışma.

The reason physicists want to get

Fizikçilerin, partiküllerin

those particles moving so fast

çok hızlanmasını istemeleri

is so that they can slam them into one another.

onları birbirine çarpıştırabilmek içindir.

These collisions can teach us

Bu çarpışmalar,

about the fundamental rules that govern matter,

maddeyi yöneten temel kanunları bize öğretebilir,

but they'd be impossible without the feat of engineering

ama bunlar, bir mühendislik başarısı olan

that is the particle accelerator.

parçacık hızlandırıcı olmaksızın imkânsız olurdu.