සරලම පරීක්ෂණය....

අද වටේ යන්න ඕන නෑ කෙලින්ම කතාවට බහිමු.

අසූව දශකයේ යුරෝපීය රටවල් කිහිපයක් අලුත් විද්‍යාත්මක පරීක්ෂණයක් කරන්න උපකරණයක් හදන්න පටන් ගන්නවා. ඒ යන්ත්‍රය හදලා ඉවර වෙනවා 2008දී. වසර 20කටත් වැඩිය ගත උනා මේ යන්ත්‍රය හදන්න.

මේ යන්ත්‍රය තමා ලෝකේ දැනට තියන විශාලතම යන්ත්‍රය. කිලෝමීටර 27ක් තරම් ලොකු යන්ත්‍රයක් මේක!

ප්‍රංශ හා ස්විට්සර්ලන්ත දේශසීමාව අසල තමා මේක තියෙන්නේ. මේ මැශින් එක තියෙන්නේ පොලොව යට.
මේක තියෙන්නේ CERN පරීක්ශන ආයතනයේ. CERN කියන්න යුරෝපීය න්‍යෂ්ටික පර්යේන ආයතනය. ඒවගේම අන්තර්ජාලය උපත ලබන්නෙත් මේ CERN එකේ.

මේ දැවැන්ත මැශින් එක තමා Large Hadron Collider එහෙම නැත්තං LHC එක!

ලෝකයේ බලගතුම අංශු ත්වරක යන්ත්‍රය!

මේක ලෝකේ විශාලතම යන්ත්‍රය උනාට කරන පරීක්ෂණය ඉතා සරල එකක්. ඕනම බහතෝරන වයසේ පොඩි එකෙක් කරන විදිහේ පරීක්ෂණයක්.

සමහර පොඩි අය සෙල්ලම් කාර් වේගෙන් එකට වද්දලා ඒවා කුඩු පට්ටන් උනාම එන කෑලි මොනාද කියලා බලනවා. බලලා කාර් එක හැදිලා තිබ්බේ කොහොමද වැඩකලේ කොහොමද කියලා බලනවා. (Future Engineers!)

LHC එකෙන් කරන්නෙ මේ වැඩේම තමා. වෙනසකට තියෙන්නේ එකට හප්පන්නේ සෙල්ලං කාර් නෙවේ. ප්‍රෝටෝන!

ප්‍රෝටෝන ධන ආරෝපිත බව කව්රුත් දන්නවනේ. මේ ප්‍රෝටෝන වලට විද්‍යුත් ගුණ තියෙනවා ඒකියන්නේ. හැබැයි මේ ප්‍රෝටෝන වලට චුම්බක ගුණත් තියෙනවා.

ඒනිසා මේ ප්‍රෝටෝන විදුලියට වගේම කාන්දම් වලටත් සංවේදී වෙනවා.

ප්‍රෝටෝන ධන නිසා මේවා සෘණ විද්‍යුත් විභව වලට ආකර්ෂණය වෙනවා. ඒවගේම ධන විද්‍යුත් විභව වලින් විකර්ශනය වෙනවා.

ප්‍රෝටෝනවල චුම්බක ගුණය නිසා ඒවා චුම්බක ධ්‍රැව වලින් අපගමනය වෙනවා. ඒකිව්වේ නැවිලා ගමන් කරනවා.

ප්‍රෝටෝන දෙකක් එකිනෙක හප්පන්න අමාරුයි කූලෝම් විකර්ශන නිසා. ඒකිව්වේ ධන ධන විකර්ශනය වෙනවා කියන එක. මගේ කලින් පෝස්ට් එකක මේ ගැන පැහැදිලි කල නිසා දැං ආපහු කියන්නේ නෑ. ( ඒ පෝස්ට් එකේ නම හිරු දහසක් පෑයූ දිනය. ඒක මගේ ප්‍රොෆයිල් එකෙන් හෝ බ්ලොග් එකෙන් කියවන්න පුලුවන් )

සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රෝටෝන 2ක් එකිනෙක ගාවන්න නම් 200MeV තරං ශක්තියක් ඕන. ඒ ඉතින් ගාවන්නනේ. එකට වැදිලා කුඩු වෙන්න නම් අඩුම ගානේ එක ප්‍රෝටෝනයක 6.5TeV තරං ශක්තියක් තියෙන්න ඕන.
(1eV = 1.6x10^(-19)J)

ඉතින් කොහොමද මෙච්චර ශක්තියක් ප්‍රෝටෝනයකට දෙන්නේ?

එකම ක්‍රමයක් තියෙනවා ප්‍රායෝගික. ඒතමා චාලක ශක්තිය ලෙස දෙන එක. ප්‍රෝටෝන අධික වේගෙන් ගමන් කරනවලා මේ ශක්තිය දෙන්න පුලුවන්.

මං දැන් කියන්නම් මේ LHC එක වැඩ කරන හැටි.

මුලින්ම මේ LHC මැශින් එකේ මුල් කෙලවරේ තියෙන්නේ අධිපීඩනයකට ලක්කල හයිඩ්‍රජන් වායු ටැංකි.

මුලින්ම මේ වායු ටැංකි වලින් එන හයිඩ්‍රජන් එක්තරා කුටියක් වගේ එක ඇතුලට යවනවා. ඒකෙදි යොදන විශාල විද්‍යුත් හා චුම්බක බල නිසා මේ හයිඩ්‍රජන් වල ඉලෙක්ට්‍රෝන ගැලවිලා ගිහින් න්‍යෂ්ටි විතරයි ඉතුරු වෙන්නේ. හයිඩ්‍රජන් න්‍යෂ්ටි කියන්නේ ඉතින් ප්‍රෝටෝන වලට තමා.

ඊට පස්සේ මේ ප්‍රෝටෝන දිග බටයක් වගේ එකකට ඇතුලු කරනවා. ඒකේ නම් Linac. මේ බටේ ඇතුලෙදි මාරුවෙන් මාරුවට යොදන ධන හ සෘණ විද්‍යුත් විභව නිසා මේ ප්‍රෝටෝන ඉදිරියට ඇදෙනවා. සෘනණෙන් ඇදිලා ධනෙන් විසිවෙනවා. ඔන්චිල්ලාවක් වගේ දාන තල්ලුවෙන් තල්ලුව නිසා එන්න එන්න වේගේ වැඩිවෙනවා. නමුත් මේ බටේ ඇතුලෙදි ප්‍රෝටෝන ත්වරණය කරන්න පුලුවන්
100KeV ප්‍රමාණයක් දක්වා විතරයි. මොකද මේ බටේ දිග 78mක් විතරයි.

ප්‍රෝටෝන 6.5TeV දක්වා ගේන්න මේ වගේ කෙලින් බට ගත්තොත් පෘථිවියේ ඉදන් හදට බට එලන්න තමා වෙන්නේ.

ඉතින් මොකො කරන්නේ? වෘත්තයක යැව්වොත් නම් අව්ලක් නෑ. මොකද ඒක ලූප් එකක් නේ. ඒත් කොහොමද මේ අංශු සෙට් එකක් රවුමට යවන්නේ?

ඒකට තමා මුලින් කිව්වා ප්‍රෝටෝන වල චුම්බක ගුණ වැදගත් වෙන්නේ. චුම්බක වලින් පුලුවන් ප්‍රෝටෝන පැත්තට නවන්න.

ඉතින් අර Linac එකේ කෙලවර තියෙන්නේ රවුම් බට වලල්ලක් ලෙස සකසලා. මේ වලල්ලේ වටේම විද්‍යුත් චුම්බක සවිකරලා තියෙනවා. ඒනිසා ප්‍රෝටෝන රවුමට යනවා. මේ නිසා හැම තැනින්ම විදුලිය දීලා ත්වරණය කරන්න දගලන්න ඕන නෑ. තැන් කිහිපයකින් ධන සෘණ මාරුවෙන් මාරුවට දුන්නම ඇති. මේ රවුම් කොටසේ නම ප්‍රෝටෝන් සින්ක්‍රට්‍රෝන් බූස්ටර්. කෙටියෙන් PSB. මේ රවුමේ පරිධිය 157mක්. මේකෙදි ප්‍රෝටෝන 1.4GeV දක්වා ප්‍රෝටෝන වල ශක්තිය වැඩි කරනවා. ඒකට ගත වෙන්නේ මිලිතප්පර 500ක් විතරයි.

මේ සෑම තැනම පාවිච්චි වෙන බට වල ඇතුලේ තියෙන්නේ පෘථිවිය මත පවතින හොදම රික්තය. ඒකිව්වේ කිසිම පරමාණුවක් නෑ මේ බට ඇතුලේ. ඒනිසා ප්‍රෝටෝන වලට බාදාවලින් තොරව යන්න පුලුවන්. ඒවගේම මේ ප්‍රෝටෝන විසිරිලා යන එක නවත්තන්න පාවිච්චි කරනවා ධ්‍රැව 4ක් තියෙන්න කාන්දම්. සාමාන්‍යයෙන් තියෙන්නේ 2යි නේ. හැබැයි මේ 4 ඒවයි උතුරු ධ්‍රැව 2ක්  හා දකුණු ධ්‍රැව 2ක් තියෙනව. ඒනිසා විද්‍යුත් චුම්බක කාචලෙස හැසිරිලා ප්‍රෝටෝන එකට තද කරනවා.
අධි වේගී ඒකිව්වේ ආලෝකයේ ප්‍රවේගයට ආසන්නව ගමන් කරන ප්‍රෝටෝන නවන්න නං ඇම්පියර් 12,000ක බලය තියන විද්‍යුත් චුම්බක ඕන. නමුත් සාමාන්‍ය විද්‍යුත් චුම්බක යෙදුවොත් ඉතා විශාල ශක්ති හානියක් වෙනවා. ඒනිසා පොඩි උප්පරවැට්ටියක් කරනවා. ඒතමා මේ කාන්දම් ද්‍රව හීලියම් වලින් සිසිල් කරලා සුපිරි සන්නායකයක තත්වෙට ගේන එක. අනික මේ කාන්දම් වලල්ලක් ලෙස සකසලා තියෙන නිසා එකපාරක් කරන්ට් එක දුන්නම සදාකාලිකව ගලායනවා ශක්තිය හානි නොවී. විදුලිය ඉතුරු කරගන්නේ ඔහොමයි!

(සුපිරි සන්නායක ගැන කිව්වා ජීවය අර්ථදක්වන්න කියන්න ලිපියේ)

අර PSB එකෙන් ත්වරණය කරලා දෙන ප්‍රෝටෝන ඊට පස්සේ දාන්නේ ප්‍රෝටෝන් සින්ක්‍රට්‍රෝන් එහෙම නැත්තං PS එක ඇතුලට. ඒක 628mක පරිධියක් තියන රවුමක්. මේකෙන් ප්‍රෝටෝන 25GeV දක්වා ගේනවා.

මේකෙන් පස්සේ ප්‍රෝටෝන ටික දාන්නේ සුපර් ප්‍රෝටෝන් සින්ක්‍රට්‍රෝන් නැත්තං SPS එක ඇතුලට. මේක පරිධියෙන් 7kmක්. මේකෙදි ප්‍රෝටෝන 450GeV දක්වා ත්වරණය කරනවා.

ඊට පස්සෙ ප්‍රෝටෝන අවසාන කොටස වන Large Hadron Collider එක ඇතුලට දානවා. මේක පරිධියෙන් 27kmක්!. මේකෙදි තමා ප්‍රෝටෝන 6.5TeV දක්වා ගේන්නේ. දැන් ප්‍රෝටෝන යන්නේ ආලෝකයේ වේගෙන් 99.999%ක් තරම් වේගෙන් නිසා තප්පරෙන් එකොලොස්දාහෙන් එකකදී මේ 27km රවුම සම්පූර්ණ කරනවා.

LHC එක ඇතුලේ සමාන්තර බට 2ක් තියෙනව. එකක ප්‍රෝටෝන ගමන් කරන්නේ දක්ශිනාවෘතව. අනිත් එකේ වාමාවර්තව. (ඔරලෝසු කටු කැරකෙන පැත්ත දක්ශිනාවෘතයි. ඊට විරුද්ධ වාමාවර්තව)

මේ බට 2 ස්තාන 4කදී එකිනෙක ඡේදනය වෙනවා. මේ ස්ථාන වලදී අර චුම්බක වලින් ප්‍රෝටෝන ප්‍රවාහ නැත්තං පැකට් එකිනෙක ලං කරලා ගැටීමට සලසනව. මේ ස්තාන 4ම අති විශාල Detector හා Sensor සවිකරලා තියෙනවා. මේවා සාමාන්‍යයෙන් තට්ටු 5ක් බිල්ඩිමක් තරං උස ඩිටෙක්ටර්!

මේ තැන් 4තමා ඇට්ලස් , ඇලිස් , CMS , LHCb.

ප්‍රෝටෝන ගැටීම නිසා විසිවෙලා යන කැබලි වල දත්ත මේ ඩිටෙක්ටර් වලින් ලබාගෙන Cern එකේ හා ලෝකයේ වටේ තියන සුපර් කම්පියුටර් වලින් විශ්ලේෂණය කරනවා. අන්තර්ජාතික ඉපදුනේ මෙතන නිසා පෙටාබයිට් ගනන් අප්ලෝඩ් කරන් එක නතින්ග්.....

ඉතින් ඔන්න ඔහොමයි LHC එක වැඩකරන්නේ. ඉතින් දැන් වත් ඔය සමහර මීහරක් කියන අංශු ත්වරක වලින් අදුරු පදාර්ථ බිහිවෙන එකයි, කලුකුහර හදන එකයි බොරු බව තේරුම් ගන්න. අංශු එකට වද්දන එක හැර LHC එකට වෙන කරන්න පුලුවන් ලබ්බක් නෑ.......

Flash එකේ තියෙන්නේ සම්පූර්ණ බොරු. අරතරං පොඩි අංශු ත්වරක හදන්න බැරි බව තේරෙනවා ඇතිනෙ.
ඒවගේම අදුරු පදාර්ථ ඇතිවෙන්නෙත් නෑ......

පාටිකල් පිසික්ස් වල දරුණුම අවිය තමා LHC කියන්නේ. හිග්ස් බෝසෝනයේ පැවැත්ම තහවුරු කලේ මේකෙන්. ඩොලර් ට්‍රිලියන ගානක ප්‍රොජෙක්ට් එකක් මේක. මේකට සහය දෙන රටවල් වලට කියන්නේ මෙම්බර් ස්ටේට්ස් කියලා. බොහොම සතුටුයි කියන්න ශ්‍රීලංකාව තමා මේකේ අලුත්ම සාමාජිකයා. ඒ 23න් වැනි සාමාජික රට බවට පත්වෙන්නේ මේ වසරේ මුලදී. මේ නිසා ලංකාවේ ඉන්ජිනේරුවන්ට හා න්‍යෂ්ටික පිසිසිස්ට්ලට LHC එකේ වැඩකරන්න අවස්තාව ලැබිලා තියෙනවා......

ඕනම පාටිකල් පිසිසිස්ට් කෙනෙක්ගේ හීනයක් තමා LHC එකේ වැඩ කිරීම......