CERN: Ευρωπαϊκος Οργανισμος Στοιχειωδών Σωματιδίων

Μετά το Χιγκς, ενδείξεις μιας ακόμα πιο σημαντικής ανακάλυψης.

Τίποτα δεν μπορεί να θεωρηθεί ακόμα βέβαιο, όμως οι θεωρητικοί φυσικοί του CERN δεν έχουν σταματήσει να το συζητούν εδώ και μήνες: νέα δεδομένα από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) ενισχύουν τις ενδείξεις ενός παντελώς νέου σωματιδίου, ενός γίγαντα που κανείς δεν περίμενε να βρει.

«Οι φυσικοί στον LHC και σε άλλα ιδρύματα λένε ότι μια τέτοια ανακάλυψη θα ήταν η σημαντικότερη στο χώρο της σωματιδιακής φυσικής από το 1975, όταν ανακαλύφθηκε απρόσμενα το λεπτόνιο ταυ» σχολιάζει ο δικτυακός τόπος του περιοδικού Nature.

Και αυτό επειδή το υποθετικό νέο σωματίδιο θα ήταν το πρώτο που ανακαλύπτεται πέρα από το λεγόμενο Καθιερωμένο Μοντέλο, το οποίο περιγράφει όλα τα γνωστά σωματίδια.

Αντίθετα, η ύπαρξη του περίφημου μποζονίου Χιγκς, η οποία επιβεβαιώθηκε πανηγυρικά το 2012, είχε προβλεφθεί δεκαετίες νωρίτερα στο πλαίσιο της θεωρίας που εξηγεί πώς η ύλη αποκτά τη μάζα της.

Αν και κανείς δεν γνωρίζει τι ρόλο μπορεί να παίζει στη φύση το υποθετικό νέο σωματίδιο, το μόνο που μπορούν να πουν οι ερευνητές είναι ότι είναι πολύ βαρύ, μακράν το βαρύτερο σωματίδιο που θα είχε ανακαλυφθεί ποτέ.

Θα μπορούσε επίσης να ανήκει στην οικογένεια των μποζονίων, όπως και το Χιγκ -σωματίδια που λειτουργούν ως φορείς των θεμελιωδών δυνάμεων ή σχετίζονται με αυτές. Ένα ενδεχόμενο είναι ότι πρόκειται για μια βαρύτερη βερσιόν του Χιγκς, ενώ μια πιο συναρπαστική πιθανότητα είναι να πρόκειται για φορέα της δύναμης της βαρύτητας, κάτι που θα έφερνε πραγματική επανάσταση στη φυσική.

Οι πρώτες ενδείξεις μιας νέας ανακάλυψης ανακοινώθηκαν πριν από δύο μήνες, και στο διάστημα που μεσολάβησε τουλάχιστον 285 μελέτες που εξετάζουν τα δεδομένα έχουν αναρτηθεί στην υπηρεσία προδημοσίευσης arXiv.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500046346

Οι ενδείξεις προέρχονται από ένα πλεόνασμα φωτονίων που καταγράφηκε να παράγεται από τις συγκρούσεις πρωτονίων μέσα στην υπόγεια κυκλική σήραγγα του LHC: ζευγάρια φωτονίων, με μήκος κύματος στην περιοχή των ακτίνων γ, των οποίων η συνολική ενέργεια φτάνει τα 750 GeV (δισεκατομμυρίων ηλεκτρονιοβόλτ).

Το δυσεξήγητο σήμα καταγράφηκε με τους δύο μεγαλύτερους ανιχνευτές του LHC, τον CMS και τον Atlas.

Σε συνέδριο που πραγματοποιείται αυτές τις ημέρες στο Λα Τουίλ των ιταλικών Άλπεων, οι ερευνητές του CERN παρουσίασαν μια νέα ανάλυση των δεδομένων. Στην περίπτωση του CMS, η νέα ανάλυση αυξάνει τη στατιστική αξιοπιστία των ενδείξεων από τα 1,2 στα 1,6 σίγμα -πολύ κάτω από τα 5 σίγμα που θεωρείται συνήθως το στάνταρτ για την επιβεβαίωση μιας ανακάλυψης.

Το απογοητευτικό όμως είναι ότι η στατιστική σημαντικότητα των παρατηρήσεων στον ανιχνευτή ATLAS μειώθηκε με βάση τη νέα, πιο συντηρητική ανάλυση.

Το μυστήριο πιθανότατα θα διαρκέσει αρκετές ακόμα εβδομάδες, μέχρι να τεθεί εκ νέου σε λειτουργία ο LHC, έπειτα από τις χειμερινές εργασίες συντήρησης και αναβάθμισης.

Μέχρι τον Αύγουστο, οι ερευνητές ελπίζουν να έχουν συγκεντρώσει αρκετά δεδομένα για να πουν με βεβαιότητα αν πρόκειται για μεγάλη ανακάλυψη ή μια φάρσα που έπαιξε σε βάρος τους η στατιστική.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500065714

Έτοιμος για επαναλειτουργία ο επιταχυντής του CERN.

Ο μεγάλος επιταχυντής αδρονίων (LHC) του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών (CERN) είναι πλέον έτοιμος να λειτουργήσει ξανά μετά τη χειμερινή διακοπή για την καθιερωμένη συντήρησή του.

Οι πρώτες δοκιμές τροφοδοσίας του επιταχυντή έγιναν μεταξύ 4-18 Μαρτίου και η πρώτη δέσμη σωματιδίων αναμένεται προς το τέλος του μήνα ή και αμέσως μετά το Καθολικό Πάσχα (27 Μαρτίου).

Η «χειμερία νάρκη» του επιταχυντή άρχισε στις 14 Δεκεμβρίου και στο διάστημα των περίπου 11 εβδομάδων που μεσολάβησαν, αντικαταστάθηκαν ορισμένα συστήματα προστασίας όπως οι λεγόμενοι «απορροφητές δεσμών», καθώς και 18 μαγνήτες του Υπερσυγχρότρου Πρωτονίων.

Επίσης, έγιναν επεμβάσεις σε διάφορα σημεία του κρυογενικού συστήματος ψύξης για να διορθωθούν κάποιες διαρροές και απομακρύνθηκαν χιλιάδες άχρηστα καλώδια. Παράλληλα, οι πειραματικοί φυσικοί και οι τεχνικοί στους ανιχνευτές CMS και ATLAS του επιταχυντή έκαναν τις δικές τους εργασίες συντήρησης.

Ο δεύτερος γύρος λειτουργίας (Run 2) του επιταχυντή ξεκίνησε πέρυσι, επιτυγχάνοντας συγκρούσεις πρωτονίων με ενέργεια-ρεκόρ 13 TeV (τρισεκατομμυρίων ηλεκτρονιοβόλτ).

http://www.ethnos.gr/epistimi/arthro/etoimos_gia_epanaleitourgia_o_epitaxyntis_tou_cern-64351623/

Επαναλειτούργησε ο επιταχυντής του Cern μετά από 5,5 μήνες διακοπής των εργασιών.

Τα πάντα κινήθηκαν βάσει προγράμματος... Το πρωί της 29ης Μαρτίου, η πρώτη δέσμη σωματιδίων «ξύπνησε» από τη «χειμερία νάρκη του» τον επιταχυντή σωματιδίων, θέτοντας ξανά σε λειτουργία το σύστημα Cern, στη Γενεύη.

Η διακοπή των εργασιών είχε ξεκινήσει από τις 14 Δεκεμβρίου, προκειμένου να αντικατασταθούν ορισμένα συστήματα που αφορούσαν την προστασία , καθώς και 18 μαγνήτες του Υπερσυγχρότου Πρωτονίων. Παρεμβάσεις συντήρησης έγιναν και στο κρυογενικό σύστημα, ώστε να αντιμετωπιστούν ορισμένες διαρροές που είχαν εμφανιστεί, ενώ αντικαταστάθηκε μεγάλο μέρος των καλωδίων. Εργασίες συντήρησης έγιναν και στους ανιχνευτές CMS και ATLAS του επιταχυντή.

Το επιστημονικό προσωπικό έζησε έντονα την επανεκκίνηση του προγράμματος, πανηγυρίζοντας και βγάζοντας μία αναμνηστική φωτογραφία, την οποία ανάρτησαν στα social media.

http://www.pronews.gr/portal/20160330/%CF%84%CE%B5%CF%87%CE%BD%CE%BF%CE%BB%CE%BF%CE%B3%CE%B9%CE%B1/%CE%B5%CF%80%CE%B1%CE%BD%CE%B1%CE%BB%CE%B5%CE%B9%CF%84%CE%BF%CF%8D%CF%81%CE%B3%CE%B7%CF%83%CE%B5-%CE%BF-%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%85%CE%BD%CF%84%CE%AE%CF%82-%CF%84%CE%BF%CF%85-cern-%CE%BC%CE%B5%CF%84%CE%AC-%CE%B1%CF%80%CF%8C-55-%CE%BC%CE%AE%CE%BD%CE%B5%CF%82-%CE%B4%CE%B9%CE%B1%CE%BA%CE%BF%CF%80%CE%AE%CF%82-%CF%84%CF%89%CE%BD-%CE%B5%CF%81%CE%B3%CE%B1%CF%83%CE%B9%CF%8E%CE%BD

John Ellis: «Από πού ερχόμαστε; Τι είμαστε; Πού πάμε;»

Οι φυσικοί χρειάζονται φαντασία και θάρρος.

«Από πού ερχόμαστε; Τι είμαστε; Πού πάμε;». Eρωτήσεις που έως και πριν από λίγες δεκαετίες βρίσκονταν αποκλειστικά στη δικαιοδοσία και την εμβέλεια των φιλοσόφων για να δώσουν απαντήσεις. Ωστόσο, πλέον, η εμπειρική γνώση ή αλλιώς η επιστήμη, προτείνουν λύσεις σε ορισμένες από αυτές. Από την άλλη, ερωτήσεις όπως «Γιατί υπάρχει κάτι αντί για τίποτα;» μοιάζουν ακόμα δύσκολο να απαντηθούν.

«Όταν κάποιος με ρωτάει για τον Θεό, του απαντώ ότι πάντα υπάρχουν ερωτήσεις που δεν μπορείς να απαντήσεις με γνώμονα τη Φυσική. Ή ίσως να επιδέχονται περισσότερες της μιας απαντήσεις», λέει στην «Κ» ο εμβληματικός θεωρητικός φυσικός του CERN, Τζον Έλις, ο οποίος την Κυριακή 10 Απριλίου (20:00 – 20:50, AMΦΙΘΕΑΤΡΟ ΑΘΗΝΑ 9.84) μιλάει για πρώτη φορά στο ελληνικό κοινό, στο Athens Science Festival.

Ο επιταχυντής

Ο δρ Ελις, καθηγητής της Εδρας Κλερκ Μάξγουελ του King’s College του Πανεπιστημίου του Λονδίνου, μίλησε στην «Κ» για τη «νέα φυσική» που προσπαθούν να ανακαλύψουν οι επιστήμονες με τα πειράματά τους στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων του CERN, όπου ο ίδιος κάνει την έρευνά του εδώ και περισσότερα από 40 χρόνια.

Για τον δρα Ελις, τα μυστήρια είναι που κάνουν τη ζωή όμορφη και θα ήταν λυπηρό εάν έφτανε η μέρα που η ανθρωπότητα δεν θα έβρισκε πλέον ερωτήματα για να απαντήσει ή γρίφους για να λύσει.

– Τι σχέση έχει ο τίτλος του πίνακα του Πολ Γκογκέν «Από πού ερχόμαστε; Τι είμαστε; Πού πάμε;» με την ανακάλυψη θεμελιωδών σωματιδίων και την έρευνα στο CERN;

– Τον συγκεκριμένο πίνακα του Πολ Γκογκέν τον είχα δει πριν από πολλά χρόνια όταν είχα επισκεφθεί τη Βοστώνη ως φοιτητής. Αγόρασα ένα αντίγραφο και το κρέμασα στο γραφείο μου. Από τότε μου υπενθύμιζε κάθε μέρα γιατί σηκώνομαι να πάω στη δουλειά κάθε πρωί. Αυτές οι τρεις ερωτήσεις του Γκογκέν είναι ακριβώς οι ίδιες που προσπαθούμε να απαντήσουμε και εμείς οι φυσικοί. Σίγουρα, βέβαια, οι επιστήμονες προσεγγίζουμε αυτές τις ερωτήσεις από μια διαφορετική οπτική γωνία από ό,τι οι άνθρωποι που απεικονίζονται στον πίνακα. Δεν προσπαθούμε να απαντήσουμε σε μεταφυσικές ερωτήσεις, όπως στο γιατί υπήρξε η Μεγάλη Εκρηξη. Μπορούμε όμως να συζητήσουμε σχετικά με το τι συνέβη αμέσως μετά τη Μεγάλη Εκρηξη, τι συμβαίνει μεταξύ της Μεγάλης Εκρηξης και του σήμερα, και ίσως τι θα συμβεί στο μέλλον. Δεν μπορούμε όμως να συζητήσουμε για την πραγματική στιγμή της Μεγάλης Εκρηξης και τι την προκάλεσε.

– Εχει νόημα η ερώτηση τι συνέβη πριν από τη Μεγάλη Εκρηξη;

– Αυτό δεν μου είναι ξεκάθαρο. Ρωτώντας τι συνέβη πριν από τη Μεγάλη Εκρηξη προϋποθέτεις την ύπαρξη του χρόνου. Μπορεί σήμερα να γνωρίζουμε ότι ο χρόνος ως έννοια της φυσικής έχει νόημα, όμως επίσης γνωρίζουμε ότι στην πρώτη νεότητα του σύμπαντος κάποιες κβαντικές και βαρυτικές επιδράσεις το είχαν δονήσει τόσο δυνατά που ίσως να μην έχει καν νόημα να μιλάμε για τις έννοιες του χώρου και του χρόνου. Στη φυσική υπάρχουν πάντα περιορισμοί σχετικά με το τι μπορεί και τι δεν μπορεί να κάνει κανείς. Οι σημερινοί νόμοι της φυσικής υποδεικνύουν ότι στην αρχή του σύμπαντος υπήρξε κάποιου είδους ιδιαιτερότητα, που οδήγησε στον διαχωρισμό αυτών των νόμων. Με άλλα λόγια, οι νόμοι εμπεριέχουν την ίδια τους τη μοίρα. Οπότε δεν μπορούμε να δώσουμε απάντηση στην ερώτηση «τι θα μπορούσε να είχε συμβεί όταν διαχωρίστηκαν αυτοί οι νόμοι», διότι πλέον δεν ισχύει η κατανόησή μας για το σύμπαν. Μπορεί κάποια στιγμή στο μέλλον να ανακαλύψουμε κάποια νέα και βελτιωμένη σύνθεση των νόμων που θα μας επιτρέψει να περιγράψουμε γεγονότα που συνέβησαν ακόμα πιο παλιά στην αρχή του σύμπαντος, όμως αυτή τη στιγμή δεν μπορούμε.

– Η πρόσφατη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων ξεκαθαρίζει καθόλου το τοπίο της αρχής του σύμπαντος;

– Η ανίχνευσή τους επιβεβαιώνει ότι ο χώρος είχε δονηθεί από βαρυτικά φαινόμενα. Ομως αυτά τα βαρυτικά κύματα δεν είναι σε καμία περίπτωση κβαντικά. Η πραγματική πρόκληση είναι να φτιάξουμε την κβαντική θεωρία της βαρύτητας. Ομως δεν μπορείς να φτιάξεις μια θεωρία εάν πρώτα δεν τσεκάρεις ότι αυτή έχει νόημα. Παρότι έχουμε δει τα κύματα, δεν έχουμε δει τα σχετικά σωματίδια, τα βαρυτόνια, και ίσως να περάσει πολύς καιρός μέχρι να το καταφέρουμε.

Τελευταίος κρίκος ή παράθυρο ανακάλυψης μιας νέας φυσικής;

– Σε ποια ερώτηση απαντάει η ανακάλυψη του μποζονίου Χιγκς;

– Μας παραπέμπει στην ερώτηση «τι είμαστε;», αλλά και πάλι όχι με τη μεταφυσική έννοια ή προσπαθώντας να κατανοήσουμε τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Η ανίχνευση του μποζονίου Χιγκς μας επιτρέπει να καταλάβουμε, με βάση τη φυσική, από τι είναι φτιαγμένοι οι άνθρωποι. Είχαμε λοιπόν τη θεωρία, που ονομάζεται το Καθιερωμένο Πρότυπο, που περιγράφει τα σωματίδια μάζας, τις δυνάμεις και τα σωματίδια που μεταφέρουν αυτές τις δυνάμεις. Ολα αυτά τα στοιχεία είχαν ανακαλυφθεί μέσα από τα πειράματα του CERN, εκτός από το μποζόνιο Χιγκς που αποτελούσε και τον τελευταίο κρίκο που έλειπε από τη θεωρία. Το 2012 επιτέλους το ανακαλύψαμε! Αυτό ήταν το αποτέλεσμα μιας αναζήτησης που κράτησε για σχεδόν 50 χρόνια και η οποία τελικά μας οδήγησε στο να κατανοήσουμε την ύλη σε θεμελιώδη επίπεδα. Οπότε, το μποζόνιο Χιγκς ολοκλήρωσε κατά κάποιο τρόπο το Καθιερωμένο Πρότυπο, αλλά επίσης μας πρόσφερε ένα νέο παράθυρο για την ύπαρξη μιας πιθανής φυσικής πέρα από αυτό.

– Μπορεί το μποζόνιο Χιγκς να απαντήσει και σε ερωτήματα σχετικά με το πού πάμε και από πού ερχόμαστε;

– Μελετώντας τα χαρακτηριστικά του πιθανώς να μπορέσουμε κάποια στιγμή να απαντήσουμε στην ερώτηση «γιατί το σύμπαν είναι τόσο μεγάλο και παλιό». Κάτι που θέλουμε να κατανοήσουμε με τα πειράματά μας είναι το πώς ξεκίνησε η διαστολή του σύμπαντος και το πώς έμοιαζε το σύμπαν πριν από τη διαστολή του. Υπάρχουν διάφορες ιδέες, όμως είναι ακόμα πρόωρο να μιλήσουμε για κάτι τέτοιο. Αυτό που γνωρίζουμε είναι ότι το σύμπαν αυτή τη στιγμή διαστέλλεται και συγκεκριμένα η διαστολή του ελαφρώς επιταχύνεται. Οι υπολογισμοί του Καθιερωμένου Προτύπου δείχνουν ότι το σημερινό μας σύμπαν είναι ασταθές. Η θεωρία λοιπόν προβλέπει ότι στο πολύ μακρινό μέλλον, αφού έχει περάσει πολύς καιρός από τότε που θα έχει εξαντληθεί ο Ηλιος ή θα έχουμε καταστραφεί μόνοι μας από κάποιον πυρηνικό πόλεμο, το σύμπαν θα καταρρεύσει. Ομως εγώ προσωπικά δεν το πιστεύω αυτό! Απλά επειδή κινούμαστε μέσα στο Καθιερωμένο Πρότυπο δεν σημαίνει ότι γνωρίζουμε όλη τη φυσική. Εάν όμως το σύμπαν πρόκειται να αποφύγει την κατάρρευση, τότε θα πρέπει να υπάρχει κάποια επιπλέον φυσική, που δεν γνωρίζουμε ακόμα, και την οποία ίσως να μπορέσουμε να την ανακαλύψουμε μέσα από τα πειράματα στον επιταχυντή του CERN.

– Ποια είναι τα κύρια εφόδια ενός θεωρητικού φυσικού;

– Χρειάζεται θάρρος, όχι φυσικό, αλλά διανοητικό. Χρειάζεται την αυτοπεποίθηση και την τόλμη να διατυπώνει κανείς πράγματα που άλλοι άνθρωποι δεν σκέφτονται ή δεν τολμούν να σκεφτούν. Χρειάζεται ταλέντο στα μαθηματικά και πολλή φαντασία, ίσως και καλλιτεχνικό ταμπεραμέντο.

– Δεν χρειάζονται και στιγμές «Εύρηκα»;

– Ναι, χρειάζονται κι αυτές. Θυμάμαι μια από τις στιγμές «Eύρηκα» που είχα, η οποία συνέβη πράγματι όντας μέσα στην μπανιέρα όπως ο Αρχιμήδης. Πήδηξα έξω και άρχισα να τρέχω γυμνός μέσα στο σπίτι φωνάζοντας «Εύρηκα!». Νομίζω ότι η σύζυγός μου ξαφνιάστηκε λίγο. Ηταν στις αρχές του 1983, όταν βασισμένος πάνω σε μια πιθανή επέκταση του Καθιερωμένου Προτύπου, αυτή της Υπερσυμμετρίας, σκέφτηκα πώς μπορεί να υπολογιστεί το μέγεθος του πεδίου του μποζονίου Χιγκς. Ομως η μεγαλύτερη στιγμή «Eύρηκα» μέχρι σήμερα ήρθε όταν επέστρεφα στο γραφείο μου από το κυλικείο του CERN, ακολουθώντας ακριβώς την ίδια διαδρομή που περπατήσαμε μαζί σήμερα. Ηταν πριν από ακριβώς 40 χρόνια όταν, σε μια στροφή του διαδρόμου, σκέφτηκα πώς μπορεί κανείς να ανακαλύψει πειραματικά ένα σωματίδιο στο Καθιερωμένο Πρότυπο, το γκλουόνιο, που μέχρι εκείνη τη στιγμή είχε διατυπωθεί αλλά δεν υπήρχαν άμεσες αποδείξεις για την ύπαρξή του. Το γκλουόνιο είναι ένα σωματίδιο σαν το φωτόνιο που συγκρατεί μαζί τα πυρηνικά σωματίδια.

– Γιατί η Υπερσυμμετρία αποτελεί για εσάς μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση για την επέκταση του Καθιερωμένου Προτύπου;

– Το Καθιερωμένο Πρότυπο περιλαμβάνει σωματίδια που φέρουν ύλη και άλλα που φέρουν δυνάμεις. Ολα τα σωματίδια περιστρέφονται με διαφορετικούς ρυθμούς, σαν μπαλαρίνες που κάνουν μικρές πιρουέτες.

Το φωτόνιο για παράδειγμα κάνει μια γρήγορη πιρουέτα, ενώ το ηλεκτρόνιο μια πιο αργή. Το μποζόνιο Χιγκς αποτελεί εξαίρεση και δεν περιστρέφεται καθόλου.

Από τη μια, σωματίδια σαν τα ηλεκτρόνια είναι πολύ αντικοινωνικά και δεν μπορεί κανείς να τοποθετήσει δύο τέτοια στην ίδια κατάσταση. Από την άλλη, σωματίδια όπως τα φωτόνια είναι πολύ κοινωνικά και τους αρέσει να βρίσκονται στην ίδια κατάσταση. Αυτό λοιπόν που κάνει η Υπερσυμμετρία είναι να προσφέρει μια πιθανή σύνδεση μεταξύ αυτών των εχθρικών και φιλικών σωματιδίων. Για να συσχετίσει όμως κανείς αυτά τα σωματίδια που έχουν διαφορετικές εσωτερικές ιδιότητες, δεν επαρκούν τα σωματίδια του Καθιερωμένου Προτύπου, αλλά χρειάζεται η ύπαρξη υπερσυμμετρικών ζευγών σωματιδίων. Για παράδειγμα το ταίρι του φωτονίου θα είναι το φωτίνο, το οποίο, εάν πράγματι υπάρχει, τότε αποτελεί τον ιδανικότερο υποψήφιο για να είναι η σκοτεινή ύλη. Η Υπερσυμμετρία όχι μόνο θα μας βοηθήσει να φτιάξουμε μια ενοποιητική θεωρία των αλληλεπιδράσεων όλων των σωματιδίων, αλλά με την ισχύ της αποτρέπεται και η κατάρρευση του σύμπαντος.

– Η φυσική βρίσκεται λοιπόν συνεχώς σε μια αναζήτηση ενοποιητικών εξηγήσεων;

– Το πρώτο παράδειγμα πιθανώς να ήρθε τον 17ο αιώνα, όταν ο Ισαάκ Νεύτων ενοποίησε την πτώση του μήλου με την κίνηση της Σελήνης. Τον 19ο αιώνα ο Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ ενοποίησε τον ηλεκτρισμό με τον μαγνητισμό, δείχνοντας αργότερα ότι πρέπει να υπάρχουν κύματα που έρχονται από το Διάστημα και μεταφέρουν τον ηλεκτρομαγνητισμό. Αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ανακαλύφθηκαν λίγα χρόνια αργότερα από τον Χάινριχ Χερτζ και σύντομα αποδείχτηκαν εξαιρετικά σημαντικά, τόσο στην κατανόηση του σύμπαντος όσο και στην τεχνολογία. Στην περίπτωση της βαρύτητας, ο Αϊνστάιν διατύπωσε τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας στις αρχές του 20ού αιώνα και σύντομα έκανε την υπόθεση ότι, όπως υπάρχουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα, έτσι πρέπει να υπάρχουν και βαρυτικά. Σε αυτή την περίπτωση, χρειάστηκε να περάσουν εκατό χρόνια από τη διατύπωση της θεωρίας του Aϊνστάιν μέχρι να καταφέρουν πρόσφατα οι επιστήμονες να ανιχνεύσουν άμεσα τα βαρυτικά κύματα με το πείραμα LIGO. Στα μέσα του 20ού αιώνα, με το Καθιερωμένο Πρότυπο, ενοποιήσαμε τις ασθενείς με τις ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις. Ακολουθώντας τον ίδιο δρόμο, οι φυσικοί συνεχίζουμε να προσπαθούμε να κατασκευάσουμε ολοένα και πιο ενοποιητικές θεωρίες, κάτι το οποίο αγκαλιάζεται και από την Υπερσυμμετρία.

Η συνάντηση.

Βρεθήκαμε μεσημέρι Δευτέρας, στο κυλικείο του CERN, στη Γενεύη της Ελβετίας. Ο John Ellis επέλεξε λαζάνια λαχανικών και μια μικρή σαλάτα, εγώ ψάρι με λαχανικά. Η συζήτηση, μιας και «ήταν πυρηνική φυσική», συνεχίστηκε στο γραφείο του, με εκείνον να πίνει έναν εσπρέσο και εγώ ένα ζεστό τσάι. Ο λογαριασμός 19,10 ελβετικά φράγκα (17,50 ευρώ).

Oι σταθμοί του.

1946

Γεννιέται στο Λονδίνο.

1958

Σε ηλικία 12 ετών αρχίζει να ενδιαφέρεται για τη θεμελιώδη επιστήμη και αυτό που σήμερα ονομάζουμε σωματιδιακή φυσική και κοσμολογία.

1964

Αρχίζει τις σπουδές του στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ, ενώ την ίδια χρονιά θεωρητικοί φυσικοί μιλούν για την ύπαρξη των κουάρκ και αστρονόμοι ανακαλύπτουν τη Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου.

1968

Ξεκινά επιστημονική έρευνα στο ίδιο πανεπιστήμιο, διχασμένος μεταξύ σωματιδιακής φυσικής και κοσμολογίας. Τελικά αποφασίζει ότι η κοσμολογία ήταν πολύ περίπλοκη και, για να απλοποιήσει τα πράγματα, διαλέγει τη σωματιδιακή φυσική.

1973

Ξεκινά την έρευνά του στο CERN.

1975

Μαζί με τον Δημήτρη Νανόπουλο και τη Μαίρη Γκαγιάρντ συγγράφουν ένα επιστημονικό άρθρο στο οποίο προτείνεται για πρώτη φορά ένας συστηματικός τρόπος για να παραχθεί και να ανιχνευθεί το μποζόνιο Χιγκς.

1976

Διατυπώνει την ιδέα πάνω στη οποία ανακαλύφθηκε πειραματικά το γκλουόνιο, ένα σωματίδιο του Καθιερωμένου Προτύπου.

2012

Ανιχνεύεται το μποζόνιο Χιγκς στο CERN.

http://physicsgg.me/2016/04/04/john-ellis-%ce%b1%cf%80%cf%8c-%cf%80%ce%bf%cf%8d-%ce%b5%cf%81%cf%87%cf%8c%ce%bc%ce%b1%cf%83%cf%84%ce%b5-%cf%84%ce%b9-%ce%b5%ce%af%ce%bc%ce%b1%cf%83%cf%84%ce%b5-%cf%80%ce%bf%cf%8d-%cf%80%ce%ac/

Κουνάβι έκοψε το ρεύμα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων.

Το μεγαλύτερο μηχάνημα του κόσμου έχει μείνει χωρίς ρεύμα λόγω βραχυκυκλώματος που προκλήθηκε από ένα... πετροκούναβο, αποκαλύπτουν εσωτερικά έγγραφα του CERN. O Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων θα ξαναμπεί στην πρίζα σε μερικές ημέρες, όμως το άτυχο ζωάκι ψήθηκε ακαριαία όταν δάγκωσε μετασχηματιστή των 66 kilovolt.

«Είμαι σε θέση να επιβεβαιώσω ότι στη διάρκεια της νύχτας είχαμε κάποια ηλεκτρικά προβλήματα» επιβεβαίωσε στο περιοδικό New Scientist ο Αρνό Μαρσόλιε, εκπρόσωπος του CERN λίγο έξω από τη Γενεύη. «Υποψιαζόμαστε ότι οφείλεται ενδεχομένως σε κάποιο μικρό ζώο» είπε.

Την ώρα του ατυχήματος, ο LHC υποβαλλόταν σε δοκιμές πριν αρχίσουν ξανά οι συγκρούσεις πρωτονίων έπειτα από μια περίοδο χειμερινής αναβάθμισης. Η βλάβη αναμένεται να επισκευαστεί εντός ημερών, δήλωσε ο Μαρσόλιε.

Αυτό σημαίνει ότι η αναποδιά δεν θα καθυστερήσει πολύ τους ερευνητές του CERN, οι οποίοι περιμένουν εναγωνίως να κυνηγήσουν ίχνη ενός μυστηριώδους σωματιδίου, το οποίο αν τελικά υπάρχει θα είναι το βαρύτερο που έχει ανακαλυφθεί ποτέ και θα μπορούσε να φέρει ανατροπές στη σωματιδιακή φυσική.

Στην ημερήσια αναφορά για τις εργασίες στον επιταχυντή, ως αιτία της «ηλεκτρικής διαταραχής» εμφανίζεται ένα «βραχυκύκλωμα που προκλήθηκε από πετροκούναβο» -ένα μικρό θηλαστικό στο ίδιο γένος με τα κουνάβια και τις νυφίτσες.

Ένα παρόμοιο περιστατικό φέρεται να συνέβη το 2009, όταν μια διακοπή ηλεκτροδότησης στον επιταχυντή αποδόθηκε σε κάποιο πουλί που έριξε ένα κομμάτι ψωμιού στο σύστημα.

Όμως το σενάριο αυτό δεν αποκλείεται να ήταν εργαστηριακός μύθος, εκτιμά ο Μαρσόλιε. «Αυτή είναι η ιστορία που κυκλοφόρησε, στην πραγματικότητα όμως δεν μάθαμε ποτέ τι συνέβη» διευκρίνισε.

Το τελευταίο ατύχημα όμως δείχνει πως όλα είναι πιθανά. Όπως είπε ο εκπρόσωπος, «βρισκόμαστε στην εξοχή, υπάρχουν άγρια ζώα».

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500074628

Τέσσερις «εξωτικές» θεωρίες για τις ενδείξεις νέου σωματιδίου στο CERN

Μπορεί ακόμη να μην έχουν επιβεβαιωθεί τελεσίδικα οι ενδείξεις για την ύπαρξη ενός καινούριου σωματιδίου, οι οποίες ανακοινώθηκαν από τους ερευνητές του CERN στα τέλη της περασμένης χρονιάς, ωστόσο εκατοντάδες θεωρητικοί φυσικοί από όλο τον κόσμο έχουν ήδη προτείνει αρκετές θεωρίες που θα μπορούσαν να εξηγήσουν μία τέτοια ανακάλυψη.

Μέσα στους τέσσερις μήνες που έχουν μεσολαβήσει από την αποκάλυψη για πιθανά ίχνη ενός νέου «συστατικού» της ύλης, που προέκυψαν στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), έχουν γραφτεί πάνω από 300 επιστημονικά άρθρα με διάφορες εκδοχές για τη φύση του.

Ο ενθουσιασμός των θεωρητικών φυσικών οφείλεται στο γεγονός ότι αυτή η μυστηριώδης ανωμαλία στις συγκρούσεις στον επιταχυντή ενδέχεται να παραπέμπει σε μία θεωρία που να ξεπερνά το Καθιερωμένο Πρότυπο, δηλαδή το καθιερωμένο μοντέλο της φυσικής που περιγράφει όλα τα γνωστά στοιχειώδη σωμάτια και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις, εκτός από τη βαρύτητα. Επομένως, αν όντως επαληθευτεί, τότε είναι πιθανό να ανοίγει τον δρόμο για μία ακόμη πληρέστερη περιγραφή των «συστατικών» της ύλης και των θεμελιωδών δυνάμεων.

Πού θα μπορούσε όμως να οδηγεί αυτός ο δρόμος; Για να δώσει μία ένδειξη της «νέας φυσικής» που ενδεχομένως προκύψει από τη συγκεκριμένη ανακάλυψη, το περιοδικό Physical Review Letters (PRL) δημοσίευσε ενδεικτικά τέσσερα άρθρα τα οποία έχουν υποβληθεί για δημοσίευση και δίνουν μερικές από τις πιο «τολμηρές» εξηγήσεις.

Τα περισσότερα σενάρια αποδίδουν τα ίχνη σε ένα άγνωστο έως σήμερα σωματίδιο, το οποίο διασπάται σε δύο φωτόνια. Ο εντοπισμός ενός τέτοιου σωματιδίου θα ήταν πολύ πιο συναρπαστικός από την ανακάλυψη του «σωματιδίου του Θεού», λέει στο περιοδικό Nature o Κρίστοφερ Πέτερσον, θεωρητικός φυσικός από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας Chalmers στη Σουηδία.

Ο λόγος είναι πως, με βάση το άρθρο του PRL, ο Πέτερσον και συνάδελφοί του από την Ελβετία προτείνουν μία εξήγηση που παραπέμπει στην υπερσυμμετρία, μία θεωρία που σε κάθε σωματίδιο του Καθιερωμένου Προτύπου αντιστοιχεί έναν υπερσυμμετρικό «εταίρο» και η οποία υπόσχεται να δώσει απαντήσεις σε μυστήρια της φυσικής, όπως η φύση τους σκοτεινής ύλης.

Στον αντίποδα, φυσικοί από το πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ υποστηρίζουν πως το επαναστατικό στοιχείο που θα φέρει στο φως το νέο σωματίδιο αφορά τη σύστασή του. Κι αυτό γιατί, όπως περιγράφουν στη μελέτη τους, το σωματίδιο αποτελεί από δύο «εξωτικά» κουάρκ – δηλαδή δύο «δομικούς λίθους» της ύλης που δεν περιλαμβάνονται στο Καθιερωμένο Πρότυπο.

Από την άλλη μεριά, ερευνητές από το πανεπιστήμιο του Πεκίνου ισχυρίζονται πως οι μετρήσεις σχετίζονται με το «σωματίδιο του Θεού», δηλαδή το μποζόνιο Χιγκς που, όπως επιβεβαιώθηκε πειραματικά στο CERN, προσδίδει μάζα στα υπόλοιπα σωματίδια. Έτσι, αναφέρουν πως η «ανωμαλία» στις μετρήσεις οφείλεται σε ένα σωματίδιο παρόμοιο με το μποζόνιο Χιγκς, το οποίο όμως έχει εξαπλάσια μάζα.

Ίσως η πιο «εξωτική» εξήγηση περιγράφεται στο τέταρτο άρθρο που δημοσίευσε το Physical Review Letters (PRL), αφού σε αυτήν αναφέρεται πως οι μετρήσεις δεν προέρχονται άμεσα από το μυστηριώδες σωματίδιο. Αντίθετα, οφείλονται στη διάσπαση ενός «θραύσματος» από τη διάσπασή του, αφού το σωματίδιο έχει ακόμη μεγαλύτερη μάζα και επομένως θα χρειάζονταν ακόμη ισχυρότερες συγκρούσεις στον επιταχυντή για να εντοπιστεί.

http://www.pronews.gr/portal/20160504/%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BC%CE%B5%CF%83/%CF%84%CE%AD%CF%83%CF%83%CE%B5%CF%81%CE%B9%CF%82-%C2%AB%CE%B5%CE%BE%CF%89%CF%84%CE%B9%CE%BA%CE%AD%CF%82%C2%BB-%CE%B8%CE%B5%CF%89%CF%81%CE%AF%CE%B5%CF%82-%CE%B3%CE%B9%CE%B1-%CF%84%CE%B9%CF%82-%CE%B5%CE%BD%CE%B4%CE%B5%CE%AF%CE%BE%CE%B5%CE%B9%CF%82-%CE%BD%CE%AD%CE%BF%CF%85-%CF%83%CF%89%CE%BC%CE%B1%CF%84%CE%B9%CE%B4%CE%AF%CE%BF%CF%85-%CF%83%CF%84%CE%BF-cern

Επαναλειτουργεί ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC)

Ο μεγάλος επιταχυντής αδρονίων (LHC) του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών (CERN) ξεκίνησε την επίσημη λειτουργία του και πάλι, μετά από τη συνηθισμένη χειμερινή ανάπαυλά του, όπως ανακοίνωσε σήμερα το ερευνητικό κέντρο. Σκοπός του για το 2016 είναι η συλλογή όσο το δυνατόν περισσότερων δεδομένων, που θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να εισχωρήσουν στα Άδυτα της θεμελιώδους φυσικής.

Οι επιστήμονες του CERN ανακοίνωσαν ότι όλα τα πειράματα του επιταχυντή είναι έτοιμα να δεχτούν νέα δεδομένα, αυξάνοντας την ενέργεια των δεσμών πρωτονίων για να πετύχουν τον μεγαλύτερο δυνατό αριθμό συγκρούσεων σωματιδίων.

«Ο LHC είναι σε εξαιρετική κατάσταση. Έχουμε τον φιλόδοξο στόχο για το 2016 να συγκεντρώσουμε έξι φορές περισσότερα δεδομένα απ΄ ό,τι το 2015,» δήλωσε ο διευθυντής Επιταχυντών και Τεχνολογίας του CERN Φρέντερικ Μπόρντρι.

«Η επαναλειτουργία του LHC είναι πάντα φορτισμένη συναισθηματικά για εμάς,», ανέφερε η Φαμπιόλα Τζιανότι, νέα γενική διευθύντρια του CERN. «Τα δεδομένα που θα συλλέξουμε το 2016, θα επιτρέψουν να βελτιώσουμε τις μετρήσεις μας για το μποζόνιο Χιγκς και για τα άλλα γνωστά σωματίδια, ενώ ταυτόχρονα διαθέτουμε τη δυναμική για να αναζητήσουμε νέα φυσικά φαινόμενα, που θα μας οδηγήσουν σε καινούριες ανακαλύψεις.»

Η επαναλειτουργία του LHC σηματοδοτεί τη δεύτερη χρονιά που ο επιταχυντής θα λειτουργήσει στην εξαιρετικά υψηλή ενέργεια συγκρούσεων των 13 TeV (τρισεκατομμυρίων ηλεκτρονιοβόλτ). Οι δέσμες των πρωτονίων κινούνται σε έναν υπόγειο δακτύλιο μήκους 27 χιλιομέτρων σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός.

Υπάρχουν ακόμη πολλά αναπάντητα ερωτήματα, όπως π.χ. γιατί στη Φὐση η ύλη υπερίσχυσε της αντιύλης ή σε τι συνίσταται η σκοτεινή ύλη που αποτελεί το ένα τέταρτο όλου του σύμπαντος;

Η νέα φάση λειτουργίας του LHC με συγκρούσεις δεσμών πρωτονίων θα διαρκέσει έξι μήνες και στη συνέχεια ο επιταχυντής θα λειτουργήσει για τέσσερις ακόμη εβδομάδες με συγκρούσεις πρωτονίων και ιόντων μολύβδου.

Τα τέσσερα μεγαλύτερα πειράματα του LHC ALICE, ATLAS, CMS και LHCb αρχίζουν από σήμερα να συλλέγουν τα δεδομένα του 2016, σε συνεργασία με τρία μικρότερα πειράματα TOTEM, LHCf και MoEDAL, τα οποία θα μελετήσουν με τη μεγαλύτερη δυνατή ευαισθησία συγκεκριμένα χαρακτηριστικά των συγκρούσεων πρωτονίων.

http://physicsgg.me/2016/05/09/%ce%b5%cf%80%ce%b1%ce%bd%ce%b1%ce%bb%ce%b5%ce%b9%cf%84%ce%bf%cf%85%cf%81%ce%b3%ce%b5%ce%af-%ce%bf-%ce%bc%ce%b5%ce%b3%ce%ac%ce%bb%ce%bf%cf%82-%ce%b5%cf%80%ce%b9%cf%84%ce%b1%cf%87%cf%85%ce%bd%cf%84/

Βίντεο: η απεικόνιση των σωματιδίων στο CERN

Ένα βίντεο που μας δείχνει την εξέλιξη της απεικόνισης των σωματιδίων στα πειράματα του CERN με την πάροδο του χρόνου και την αντίστοιχη τεχνολογική εξέλιξη των ανιχνευτών.

Όταν πραγματοποιείται πείραμα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, έχετε τη δυνατότητα να βλέπετε live την απεικόνιση των ανιχνευόμενων σωματιδίων από το πείραμα ATLAS πατώντας ΕΔΩ:

http://atlas-live.cern.ch

http://physicsgg.me/2016/05/14/%ce%b2%ce%af%ce%bd%cf%84%ce%b5%ce%bf-%ce%b7-%ce%b1%cf%80%ce%b5%ce%b9%ce%ba%cf%8c%ce%bd%ce%b9%cf%83%ce%b7-%cf%84%cf%89%ce%bd-%cf%83%cf%89%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%b9%ce%b4%ce%af%cf%89%ce%bd-%cf%83%cf%84/

Κινεζικά σχέδια για έναν επιταχυντή με «τερατώδη» ισχύ.

Την πρωτοκαθεδρία στην πειραματική φυσική θα πάρει η Κίνα, στην περίπτωση που κυβέρνηση της χώρας δώσει το «πράσινο φως» για την κατασκευή του μεγαλύτερου και πιο ισχυρού επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο. Τα σχέδια για τη δημιουργία του επιταχυντή προέρχονται από επιστήμονες του Ινστιτούτου Υψηλών Ενεργειών (IHEP) στο Πεκίνο, οι οποίοι εκτιμούν πως θα κοστίσει 6 δισ. δολάρια.

Σύμφωνα με τους Κινέζους επιστήμονες, το μηχάνημα θα εγκατασταθεί στο Κινχανγκντάο, μία παραλιακή πόλη στην επαρχία Χεμπέι.

Όταν ολοκληρωθεί, θα έχει υπερδιπλάσιο μέγεθος από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN και επταπλάσια ισχύ.

Επομένως, όπως υποστηρίζουν οι ερευνητές, θα βοηθήσει να απαντηθούν ακόμη περισσότεροι «γρίφοι» της φυσικής. Μάλιστα, έχουν ήδη δώσει στη διάταξη το παρατσούκλι «Εργοστάσιο σωματιδίων Χιγκς», αφού θα μπορεί να παράγει μεγάλες ποσότητες μποζονίων Χιγκς, δηλαδή των σωματιδίων που προσδίδουν μάζα στους «δομικούς λίθους» της ύλης και ανακαλύφθηκαν στο CERN.

Σύμφωνα με την πρόταση του IHEP, ο επιταχυντής θα αποτελείται από ένα κυκλικό τούνελ με μήκος 50-100 χιλιομέτρων, στο εσωτερικό του οποίο θα επιταχύνονται δέσμες ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων, ώστε να συγκρουσθούν μεταξύ τους. Παρόλο που η κινεζική κυβέρνηση δεν έχει ακόμη δώσει την έγκρισή της, οι ερευνητές είναι αισιόδοξοι πως η πρώτη φάση κατασκευής του μηχανήματος θα μπορούσε να ξεκινήσει το 2021.

Αν και ο LHC επιβεβαίωσε πειραματικά την ύπαρξη του μποζόνιου Χιγκς, γνωστού και ως «σωματίδιου του Θεού», ίσως να μην είναι πιθανό να μπορεί να παράγει μεγάλες ποσότητες του σωματιδίου. Έτσι, παίρνοντας τη σκυτάλη από τον επιταχυντή του CERN, το μηχάνημα στην Κίνα υπόσχεται να ανοίξει νέους ορίζοντες στους επιστήμονες.

Την ίδια στιγμή, ωστόσο, δεν λείπουν οι φωνές που διατείνονται πως τα κεφάλαια θα πρέπει να διατεθούν σε άλλες ερευνητικές περιοχές, για ανακαλύψεις που θα έχουν πιο άμεσο κοινωνικό όφελος. Παράλληλα, ακόμη και Κινέζοι φυσικοί υποστηρίζουν πως έχει φθάσουν στα όριά της οι μελέτες μέσω των συγκρούσεων δεσμών από σωματίδια σε υψηλές ενέργειες, με συνέπεια να αμφισβητούν την πιθανότητα να προκύψουν νέες ανακαλύψεις από έναν ισχυρότερο επιταχυντή.

Όσον αφορά το τελευταίο επιχείρημα, πάντως, το Ινστιτούτο Υψηλών Ενεργειών (IHEP) στο Πεκίνο ίσως σύντομα βρει πολύτιμο «σύμμαχο» στον LHC του CERN. Ο λόγος είναι πως στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων εντοπίσθηκαν στα τέλη της περασμένης χρονιάς ενδείξεις για την ύπαρξη ενός καινούριου σωματιδίου, το οποίο μάλιστα ενδέχεται να παραπέμπει σε μία θεωρία που να ξεπερνά το Καθιερωμένο Πρότυπο, δηλαδή το καθιερωμένο μοντέλο της φυσικής που περιγράφει όλα τα γνωστά στοιχειώδη σωμάτια και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις, εκτός από τη βαρύτητα.

Επομένως, αν όντως επαληθευτούν αυτές οι ενδείξεις, τότε είναι πιθανό να ανοίγει τον δρόμο για μία ακόμη πληρέστερη περιγραφή των «συστατικών» της ύλης και των θεμελιωδών δυνάμεων. Μία εξέλιξη που, αν όντως συμβεί, θα επηρεάσει σημαντικά την απόφαση των κινεζικών κρατικών αρχών.

http://www.naftemporiki.gr/story/1106869/kinezika-sxedia-gia-enan-epitaxunti-me-teratodi-isxu

Η μουσική των σωματιδίων που ανιχνεύονται στον LHC

Το πρόγραμμα Quantizer μεταφράζει τα γεγονότα που συλλέγει ο ανιχνευτής ATLAS σε μελωδίες techno, jazz, pop και rock. Επινοήθηκε από την Juliana Cherston φοιτήτρια στο Media Lab του MIT και υλοποιήθηκε σε συνεργασία με τον Ewan Hill υποψήφιο διδάκτορα από το πανεπιστήμιο της Victoria.

To Quantizer χρησιμοποιεί τα δεδομένα που ανεβάζει στο διαδίκτυο ο ανιχνευτής ATLAS, ταυτόχρονα με την εξέλιξη του πειράματος. Ανάλογα με το είδος των σωματιδίων, την ενέργειά τους, την κατανομή τους στο χώρο κ.ο.κ. τα δεδομένα μετατρέπονται σε μουσικές νότες. Για παράδειγμα οι χαμηλές νότες, που ακούγονται συχνότερα σε σχέση με τις υψηλές, αντιστοιχούν σε σωματίδια με χαμηλότερες ενέργειες.

Tον περασμένο Ιούλιο το Quantizer έδωσε την πρώτη του παράσταση της στο φεστιβάλ Jazz στο Montreux (The Physics of Music and the Music of Physics event).

Ακούστε λοιπόν την μουσική των σωματιδίων που ανιχνεύονται κατά τη διάρκεια των πειραμάτων στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων ΕΔΩ:

http://quantizer.media.mit.edu

Εννοείται πως όλα τα παραπάνω δεν έχουν καμία φυσική ή άλλη βαθυστόχαστη σημασία.

Η «καλύτερη μουσική» για τα αυτιά των φυσικών είναι τα διαγράμματα που προκύπτουν από την ανάλυση των δεδομένων όπως:

https://physicsgg.me/2013/03/07/περισσότερα-δεδομένα-για-το-μποζόνιο-hig/

και όταν εμφανίζονται «καρούμπαλα», όπως αυτό που φαίνεται στην εικόνα, αισθάνονται βασιλιάδες τουλάχιστον για μια νύχτα:

http://physicsgg.me/2016/05/20/%ce%b7-%ce%bc%ce%bf%cf%85%cf%83%ce%b9%ce%ba%ce%ae-%cf%84%cf%89%ce%bd-%cf%83%cf%89%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%b9%ce%b4%ce%af%cf%89%ce%bd-%cf%80%ce%bf%cf%85-%ce%b1%ce%bd%ce%b9%cf%87%ce%bd%ce%b5%cf%8d%ce%bf/

Ανακάλυψαν την πέμπτη δύναμη σε ουγγρικό εργαστήριο;

Ισχυρισμός για άγνωστη φυσική δύναμη υποβάλλεται σε έλεγχο

Το Καθιερωμένο Μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής θα πρέπει να αναθεωρηθεί εκ βάθρων αν τελικά επιβεβαιωθούν οι «ενδείξεις» μιας πέμπτης, άγνωστης ως σήμερα θεμελιώδους δύναμης. Αν και πολλοί δηλώνουν σκεπτικοί, ο ισχυρισμός θα υποβληθεί σε εξονυχιστικό έλεγχο.

Εδώ και δεκαετίες οι φυσικοί πιστεύουν ότι στο Σύμπαν υπάρχουν τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις ή «αλληλεπιδράσεις»: η βαρυτική δύναμη, η ηλεκτρομαγνητική, η ισχυρή πυρηνική (η οποία συγκρατεί τα κουάρκ από τα οποία αποτελούνται σωματίδια όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια) και η ασθενής πυρηνική δύναμη (η οποία ευθύνεται για τη βήτα ραδιενεργή διάσπαση).

Τα τελευταία χρόνια, επισημαίνει ο δικτυακός τόπος του περιοδικού Nature, θεωρίες για την ύπαρξη κι άλλων δυνάμεων ξεφυτρώνουν σαν μανιτάρια. Βασικός λόγος είναι η αποτυχία του Καθιερωμένου Μοντέλου να εξηγήσει τη λεγόμενη σκοτεινή ύλη, ένα μυστηριώδες υλικό που αντιστοιχεί στο 80% της μάζας του Σύμπαντος. Διάφορες θεωρίες που έχουν προταθεί για τη σκοτεινή ύλη προβλέπουν την ύπαρξη εξωτικών σωματιδίων, ορισμένα από τα οποία αποτελούν φορείς υποθετικών νέων δυνάμεων. Ένα από αυτά είναι το «σκοτεινό φωτόνιο», σε αντιστοιχία με το συμβατικό φωτόνιο που δρα ως φορέας της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης.

Οι τελευταίες ενδείξεις μιας πέμπτης δύναμης έρχονται από τον Αττίλα Κραζναχόρκαϊ, ερευνητή στο Ινστιτούτο Πυρηνικής Έρευνας της Ουγγρικής Ακαδημίας Επιστημών. Τα εργαστηριακά πειράματά του αποκάλυψαν μια ανωμαλία σε αντιδράσεις ραδιενεργού διάσπασης η οποία δείχνει να φέρει την υπογραφή μιας μυστηριώδους δύναμης.

Τα αναπάντεχα συμπεράσματα αναρτήθηκαν το 2015 στην υπηρεσία προδημοσίευσης ArXiv και δημοσιεύτηκαν φέτος στο έγκριτο Physical Review Letters. Τα ευρήματα όμως δεν προσέλκυσαν έντονο ενδιαφέρον μέχρι τα τέλη Απριλίου, οπότε μια αμερικανική ομάδα δημοσίευσε στο ArXiv μια ανεξάρτητη ανάλυση που έδειχνε ότι τα δεδομένα δεν έρχονταν σε αντίθεση με προηγούμενα πειράματα και θα μπορούσαν να αποτελούν ενδείξεις άγνωστης θεμελιώδους δύναμης.

Το πείραμα του Κραζναχόρκαϊ δείχνει να προτείνει την ύπαρξη ενός νέου σωματιδίου, ενός «μποζονίου» με μάζα μόλις 34 φορές μεγαλύτερη από του ηλεκτρονίου.

Η ομάδα του oύγγρου φυσικού βομβάρδισε με πρωτόνια έναν στόχο από Λίθιο-7, με αποτέλεσμα να σχηματιστούν ασταθείς πυρήνες Βηρυλλίου-8. Οι πυρήνες αυτοί διασπώνται αυθόρμητα, εκτοξεύοντας ζεύγη ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων υπό γωνίες που επιβάλλονται από το Καθιερωμένο Μοντέλο.

Το πείραμα αποκάλυψε ζεύγη σωματιδίων που δεν υπάκουαν σε αυτόν τον κανόνα. Οι ερευνητές εικάζουν τώρα ότι ένα απειροελάχιστο ποσοστό των πυρήνων Βηρυλλίου-8 απελευθέρωσε ενέργεια υπό τη μορφή ενός μυστηριώδους σωματιδίου, το οποίο στη συνέχεια διασπάστηκε και εκτίναξε ζεύγη σωματιδίων σε μη αναμενόμενες γωνίες.

«Είμαστε πολύ σίγουροι για τα πειραματικά αποτελέσματά μας» λέει ο Κραζναχόρκαϊ, ο οποίος επανέλαβε το πείραμα αρκετές φορές τα τελευταία τρία χρόνια, και προσπάθησε να αποκλείσει κάθε άλλη εξήγηση. Αν πράγματι κατάφερε να αποκλείσει κάθε πηγή λάθους, η πιθανότητα να οφείλονται σε καθαρή τύχη τα αποτελέσματα είναι μόλις 1 στα 200 δισεκατομμύρια.

Σύμφωνα με την αμερικανική ομάδα που ανέλυσε τα δεδομένα, το μυστηριώδες σωματίδιο είναι ένα «πρωτοφοβικό μποζόνιο Χ». Το υποθετικό, εξωτικό σωματίδιο θα λειτουργούσε ως φορέας μιας νέας θεμελιώδους δύναμης, η οποία θα δρούσε μόνο σε πολύ μικρές αποστάσεις, λίγες φορές τη διάμετρο ενός ατομικού πυρήνα.

Οι ασυνήθιστες ιδιότητες του προτεινόμενου σωματιδίου κάνουν άλλους ειδικούς να δηλώνουν σκεπτικοί. Φαίνεται όμως ότι η ερευνητική κοινότητα δεν είναι αρκετά δύσπιστη για να αγνοήσει τα ευρήματα.

Η επιβεβαίωση ή η διάψευση θα μπορούσε να έρθει εντός του έτους από δύο σημαντικές πειραματικές προσπάθειες, το πείραμα DarkLight του Εργαστηρίου Τζέφερσον στις ΗΠΑ, το οποίο αναζητά σκοτεινά φωτόνια, και το πείραμα LHCb του ευρωπαϊκού εργαστηρίου CERN.

Τα αποτελέσματα μπορούν δυνητικά να φέρουν μεγάλες, πραγματικά θεμελιώδεις εκπλήξεις.

http://physicsgg.me/2016/05/26/%ce%b1%ce%bd%ce%b1%ce%ba%ce%ac%ce%bb%cf%85%cf%88%ce%b1%ce%bd-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%80%ce%ad%ce%bc%cf%80%cf%84%ce%b7-%ce%b4%cf%8d%ce%bd%ce%b1%ce%bc%ce%b7-%cf%83%ce%b5-%ce%bf%cf%85%ce%b3%ce%b3%cf%81/

CERN: Πείραμα για τη σπορά νεφών αμφισβητεί όλα τα κλιματικά μοντέλα

Τις τελευταίες δεκαετίες έχει παρουσιαστεί σημαντική πρόοδος στη μελέτη αλλά και στη χειραγώγηση των καιρικών φαινομένων. Η σπορά νεφών συνήθως χρησιμοποιείται ως τεχνική για την πρόκληση βροχοπτώσεων σε ξηρές περιοχές.

Ωστόσο, μια ανακάλυψη σχετική με τη φυσική εκδοχή της διαδικασίας αποκαλύπτει ορισμένα ενδιαφέροντα στοιχεία για το κλίμα της Γης.

Ο σχηματισμός των νεφών μπορεί να ενισχυθεί από μια χημική ουσία που εκλύουν τα δέντρα. Δύο ξεχωριστά πειράματα απέδειξαν ότι κάποια συγκεκριμένα μόρια που απελευθερώνουν τα δέντρα μπορούν πράγματι να σπείρουν νέφη.

Εάν τα συμπεράσματα αυτών των μελετών επιβεβαιωθούν τότε η νεφοκάλυψη του ουρανού κατά την Προβιομηχανική Εποχή θα ήταν συχνότερη και πυκνότερη σε σχέση με σήμερα. Κάτι τέτοιο υποδηλώνει επίσης ότι οι κλιματικές μελέτες έχουν υποτιμήσει το ρόλο των νεφών στη διαμόρφωση του προβιομηχανικού Κλίματος, αλλά και ότι η Κλιματική Αλλαγή εξελίσσεται με βραδύτερους ρυθμούς από αυτό που πιστεύουμε.

Το ενδιαφέρον πείραμα με το ακρωνύμιο CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) πραγματοποιήθηκε στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Πυρηνικών Ερευνών (CERN) και έδωσε δύο ξεχωριστές δημοσιεύσεις, η πρώτη στο επιστημονικό περιοδικό «Nature» και η δεύτερη στο «Science».

Ο σχηματισμός των νεφών και ο ρόλος τους για το Κλίμα

Μέχρι σήμερα, η ανάπτυξη ορισμένων σχηματισμών νεφών αποδιδόταν στην απελευθέρωση θειικού οξέος στην ατμόσφαιρα, μιας ουσίας που παράγεται από την καύση ορυκτών καυσίμων και η οποία θεωρείται ότι συμβάλλει στη σπορά νεφών, ιδιότητα που συνυπολογίζεται στα ιστορικά αρχεία που αποτελούν τη βάση για την ανάπτυξη κλιματικών μοντέλων.

Αντιθέτως, το πείραμα CLOUD ανακάλυψε ότι οι ατμοί βιογενούς προέλευσης αποτελούν το «κλειδί» για την περαιτέρω ανάπτυξη των νεοσχηματισμένων σωματιδίων σε μεγέθη κατάλληλα (50 έως 100 νανομέτρα) για τον σχηματισμό νεφών.

Τα νέφη σε μεγάλο βαθμό αποτελούνται από παγοκρυστάλλους ή μικροσωματίδια νερού σε υγρή μορφή. Όμως, για τον σχηματισμό των νεφών πρέπει αυτή η υγρασία να συμπυκνωθεί γύρω από έναν πυρήνα. Τον πυρήνα αυτόν αποτελούν τα αερολύματα που πηγάζουν από διάφορες πηγές στο έδαφος, το νερό και την ατμόσφαιρα.

«Αυτά είναι τα σημαντικότερα αποτελέσματα που έχουμε λάβει έως τώρα από το πείραμα CLOUD,» δήλωσε ο επικεφαλής του πειράματος Γιάσπερ Κίρκμπι, φυσικός του CERN και ερευνητής του Ινστιτούτου Ατμοσφαιρικών και Περιβαλλοντικών Ερευνών του Πανεπιστημίου Γκαίτε της Φρανκφούρτης. «Εισάγοντας την πυρηνοποίηση και την ανάπτυξη αερολυμάτων βιογενούς προέλευσης στα κλιματικά μοντέλα, θα κατανοήσουμε καλύτερα την επίδραση των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στα νέφη και στο κλίμα» πρόσθεσε.

Η Διακυβερνητική Διάσκεψη των Ηνωμένων Εθνών για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC) θεωρεί ότι η δημιουργία και η περαιτέρω αύξηση των αερολυμάτων και των νεφών από την Προβιομηχανική Εποχή αποτελεί μια από τις σημαντικότερες πηγές αβεβαιότητας στα κλιματικά μοντέλα.

Το πείραμα CLOUD σχεδιάστηκε από το 2009 ακριβώς με στόχο την κατανόηση του τρόπου δημιουργίας και ανάπτυξης των αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα και της επίδρασής τους στα νέφη και στο Κλίμα της Γης.

Κοσμικές ακτίνες

Το πείραμα ανακάλυψε επίσης ότι τα ιόντα κοσμικών ακτίνων που προέρχονται από τον γαλαξία μας, ενισχύουν σημαντικά τον ρυθμό παραγωγής βιογενών σωματιδίων, κατά δέκα έως 100 φορές σε σχέση με την παραγωγή σωματιδίων εν απουσία ιόντων. Αυτή η ανακάλυψη σημαίνει ότι οι κοσμικές ακτίνες ίσως έπαιξαν σημαντικότερο ρόλο στη δημιουργία αερολυμάτων και νεφών στην προβιομηχανική εποχή σε σύγκριση με τη σημερινή μολυσμένη ατμόσφαιρα.

Πώς έγινε το πείραμα

Το πείραμα CLOUD διενεργήθηκε μέσα σε έναν ειδικό θάλαμο ύψους τριών μέτρων θωρακισμένο με ανοξείδωτο χάλυβα, στον οποίο η ατμόσφαιρα μπορεί να προσομοιωθεί με ακρίβεια. Έτσι, η δημιουργία και ανάπτυξη των αερολυμάτων και των νεφών που αυτά προκαλούν, μπορούν να μελετηθούν σε αυστηρά ελεγχόμενες ατμοσφαιρικές συνθήκες, όπου οι ανεπιθύμητοι ρύποι είναι λιγότεροι από έναν στο τρισεκατομμύριο.

Το πείραμα χρησιμοποιεί μια δέσμη από το Σύγχροτρον Πρωτονίων του CERN για την προσομοίωση των κοσμικών ακτίνων (σωματιδίων που, προερχόμενα από το διάστημα, βομβαρδίζουν ασταμάτητα τη Γη). Η συνεργασία του πειράματος περιλαμβάνει 21 ινστιτούτα.

Τα συμπεράσματα

Μια πιθανή συνέπεια των ευρημάτων του CLOUD, είναι ότι ίσως η Γη να μην θερμαίνεται τόσο γρήγορα, όσο είχε υποτεθεί. Αν το κλίμα του πλανήτη μας είναι λιγότερο ευαίσθητο στην αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα, όπως δείχνει το πείραμα, τότε οι μελλοντικές θερμοκρασίες μπορεί να μην ανέβουν με τον προβλεπόμενο ρυθμό.

Ήδη οι ερευνητές μελετούν ποιες επιπτώσεις μπορεί να έχουν τα νέα ευρήματα για τα νέα κλιματικά μοντέλα.

http://www.pronews.gr/portal/20160531/epistimes/cern-peirama-gia-ti-spora-nefon-amfisvitei-ola-ta-klimatika-montela

Δάσκαλοι στα «θρανία» του CERN.

O μαθηματικός Ντίκραν Τάχτα έφυγε από τη ζωή το 2006. Αρμενικής καταγωγής, σπούδασε Μαθηματικά, αλλά ως φιλομαθής νέος του ‘60 διάβαζε μανιωδώς λογοτεχνία, φιλοσοφία και Ιστορία. Ηταν ένας άνθρωπος γεμάτος ενέργεια, μεταδοτικός και αγαπητός μεταξύ των μαθητών του, οι οποίοι στο μάθημά του έφτασαν να δημιουργούν ταινίες μικρού μήκους και να μαγειρεύουν. Υπήρξε ένας «μαγικός» δάσκαλος, έγραψε η εφημερίδα «Γκάρντιαν» στη νεκρολογία του. Και αν το όνομά του δεν περιλαμβάνεται στις λίστες με τους φημισμένους ανά τον κόσμο μαθηματικούς, ίσως δεν είναι παράλειψη, καθώς η αποστολή του Ντίκραν Τάχτα ήταν διαφορετική. Χάρη στη «μαγεία» της διδασκαλίας του, η Θεωρητική Φυσική «απέκτησε» τον Στίβεν Χόκινγκ. Ο δάσκαλος Τάχτα ενέπνευσε τον τότε νεαρό μαθητή για «μαθηματικά, πιο πολλά μαθηματικά και φυσική».

Πίσω από σπουδαίους επιστήμονες υπάρχουν συνήθως φωτισμένοι δάσκαλοι που, σε μια ορισμένη στιγμή της καριέρας τους, κατάφεραν και ενεργοποίησαν μια λανθάνουσα σπίθα, μια άγνωστη δυναμική και μετέδωσαν την επιθυμία για γνώση ή αναγνώρισαν και έδωσαν ώθηση σε ένα σπάνιο ταλέντο. Ετσι, ο Κρίστιαν Ντόπλερ πήγε στο Πολυτεχνείο της Βιέννης αντί να γίνει λιθοξόος όπως οι άνδρες της οικογένειάς του με την παραίνεση ενός καθηγητή του, ο Ρίτσαρντ Φάινμαν στράφηκε προς τη Φυσική, ενώ για τον «πατέρα» των πρωτονίων και νομπελίστα Ερνεστ Ράδερφορντ σημαντική ήταν η επίδραση του καθηγητή του κ. Μπίκερτον.

Αυτή την καταλυτική σχέση μεταξύ δασκάλου και μαθητή φιλοδοξεί να αξιοποιήσει το CERN, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών, με το πιλοτικό πρόγραμμα «Παίζοντας με τα πρωτόνια», που διοργανώνεται με πρωτοβουλία του πειράματος CMS. Το πρόγραμμα απευθύνεται σε εκπαιδευτικούς της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης και για πρώτη φορά οι συμμετέχοντες δάσκαλοι θα επιλεγούν από δύο επιστημονικές επιτροπές και θα εκπαιδευτούν από μια μεγάλη ομάδα διεθνών ερευνητών του CERN, για να μυήσουν αργότερα τους μικρούς μαθητές τους στον συναρπαστικό κόσμο της Φυσικής. «Θέλουμε οι εκπαιδευτικοί να λειτουργήσουν ως πολλαπλασιαστικοί παράγοντες, ως πρεσβευτές της επιστήμης, της Φυσικής και του CERΝ και να εμπνεύσουν τους μαθητές στην επιστημονική κουλτούρα, στον τρόπο σκέψης και στη μεθοδολογία για να αγαπήσουν τις επιστήμες. Να καταλάβουν ότι η επιστημονική πράξη είναι μια δημιουργική διαδικασία», τονίζει στην «Κ» ο υπεύθυνος του προγράμματος Αγγελος Αλεξόπουλος.

Ελληνες δάσκαλοι

Κάθε χρόνο χιλιάδες εκπαιδευτικοί και μαθητές επισκέπτονται τις εγκαταστάσεις του CERN στη Γενεύη για να δουν από κοντά τους ερευνητές που προσπαθούν να απαντήσουν στα θεμελιώδη ερωτήματα από τι είναι φτιαγμένο το σύμπαν και πώς δημιουργήθηκε. Περίπου 7% των εκπαιδευτικών που λαμβάνουν μέρος στα προγράμματα επιμόρφωσης και ένας στους 10 μαθητές που επισκέπτονται το Κέντρο Ερευνών προέρχονται από την Ελλάδα, στοιχεία που προσδίδουν ιδιαίτερη βαρύτητα στο γεγονός ότι οι πρώτοι δάσκαλοι που θα συμμετάσχουν στο νέο πιλοτικό πρόγραμμα του CERN θα είναι Ελληνες.

Αυτή την περίοδο η πρώτη επιτροπή αξιολόγησης εξετάζει αιτήσεις από 150 εκπαιδευτικούς που εκδήλωσαν το ενδιαφέρον τους, ενώ η τελική επιλογή θα γίνει από επιστημονική επιτροπή του CERN με επικεφαλής τον διαπρεπή καθηγητή Θεωρητικής Φυσικής Τζον Ελις, η οποία θα αναδείξει τους 10 δασκάλους που θα πετάξουν για Γενεύη.

Αλλωστε, όπως επισημαίνει στην «Κ» o διακεκριμένος φυσικός και μέλος της πρώτης επιτροπής αξιολόγησης Δημήτριος Νανόπουλος, στην εποχή μας τα πράγματα αλλάζουν με την ταχύτητα του φωτός και οι εκπαιδευτικοί πρέπει να ενημερώνονται συνεχώς για τις νέες εξελίξεις. «Για μένα η προσπάθεια έγκειται στη σωστή μετάδοση της γνώσης στους μικρούς εν δυνάμει επιστήμονες.

Είναι μια πολύ μεγάλη ευκαιρία και ταυτόχρονα μια πρόκληση. Δεν είναι εύκολο, αλλά, αν οι θεματικές ενότητες παρουσιαστούν με τον κατάλληλο τρόπο και τις αγαπήσει ο δάσκαλος, τότε μπορεί να δημιουργήσει την “ανυπομονησία” στους νέους για να εμβαθύνουν αργότερα», τονίζει ο κ. Νανόπουλος.

Κοσμολογία με απλά υλικά

Οι δάσκαλοι που θα ζήσουν για μία εβδομάδα με τους ερευνητές του CERN τον ερχόμενο Αύγουστο θα εκπαιδευθούν σε τέσσερις βασικές ενότητες: Κοσμολογία, Στοιχειώδη Σωμάτια, Τεχνολογία και Ιστορία της Επιστήμης στο CERN.

Ειδικότερα με διαλέξεις, συζητήσεις με ερευνητές, επισκέψεις σε πειραματικές εγκαταστάσεις και βιωματικά εργαστήρια οι δέκα τυχεροί εκπαιδευτικοί θα γνωρίσουν τους επιταχυντές σωματιδίων και τους ανιχνευτές που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες του Κέντρου, θα γνωρίσουν τις βασικές έννοιες της σύγχρονης Φυσικής και βέβαια θα μάθουν να δημιουργούν στην τάξη τα δικά τους πειράματα Κοσμολογίας και μοντέλα επιταχυντών με απλά υλικά, όπως μπαλόνια, πλαστικά μπουκάλια και μακαρόνια.

Η εμπειρία τους στο CERN και τα πειράματα που θα μάθουν θα είναι δομημένα με κατάλληλο τρόπο ώστε να μεταφερθούν στην τάξη τους. «Το ιδανικό θα ήταν ο κάθε εκπαιδευτικός να δημιουργήσει το δικό του υλικό και να το διδάξει με τον δικό του τρόπο», επισημαίνει η φυσικός Τίνα Νάντσου, η οποία έχει αναλάβει την παιδαγωγική επιμέλεια του προγράμματος. Τα περισσότερα υλικά, άλλωστε, χρησιμοποιούνται από την ίδια στο μάθημα Φυσικής που παραδίδει στη Σχολή Χιλλ, εισάγοντας τους μικρούς μαθητές στη συγκεκριμένη επιστήμη με έναν διαφορετικό, δημιουργικό, τρόπο. «Οσο πιο μικρός είσαι, τόσο πιο ανοικτό πνεύμα έχεις», τονίζει. Μάλιστα, το 2014 τα «εκτάκια» της Σχολής Χιλλ ήταν το πρώτο ελληνικό δημοτικό σχολείο που επισκέφθηκε το CERN και οι μικροί μαθητές έβγαιναν φωτογραφίες με τον νομπελίστα Κάρλο Ρούμπια έχοντας προηγουμένως εντυπωσιάσει την επιστημονική κοινότητα με την εξαιρετική προετοιμασία τους. Οι προοπτικές που ανέδειξε εκείνη η συνεργασία γέννησε το φετινό πρόγραμμα «Παίζοντας με τα πρωτόνια».

«Ενα τέτοιο πρόγραμμα του CERN μπορεί να δώσει ελπίδα στον κόσμο και ενθουσιασμό στα παιδιά και γιατί όχι να βρούμε τους επόμενους μεγάλους επιστήμονες», σημειώνει η κ. Νάντσου.

Καλλιεργώντας προσδοκίες

Η πρόσκληση για τη συμμετοχή στο πιλοτικό πρόγραμμα του CERN απευθύνθηκε σε εκπαιδευτικούς που υπηρετούν στα νησιά, σε απομακρυσμένες και υποβαθμισμένες περιοχές της χώρας και άρα στην τάξη τους συναντούν παιδιά που μεγαλώνουν σε ένα περιβάλλον με ενδεχομένως λιγότερα ερεθίσματα αναφορικά με τη σύγχρονη Φυσική και τις επιστήμες. Το ζητούμενο για τα παιδιά, μας εξηγεί ο κ. Αλεξόπουλος, είναι να νιώσουν ότι μπορούν να γίνουν μέρος του κόσμου που ονομάζεται CERN. «Θέλουμε τα παιδιά να μπουν σε ένα ταξίδι γνώσης, να τονωθεί η περιέργεια και η αυτοπεποίθησή τους και να πιστέψουν ότι η επιστημονική έρευνα και ανακάλυψη δεν είναι τόσο μακριά γι’ αυτά. Και όσο πιο νωρίς γίνει αυτό, τόσο μεγαλύτερη αξία έχει», προσθέτει.

Εξίσου σημαντική θα είναι και η αξιολόγηση του προγράμματος από το Τμήμα Ερευνας και Ανάπτυξης της Ελληνογερμανικής Αγωγής μετά την ολοκλήρωσή του, ώστε να δημιουργηθεί ένα εκπαιδευτικό μοντέλο και να εφαρμοστεί στο μέλλον σε εκπαιδευτικούς άλλων χωρών.

Το κλειδί είναι η εξωστρέφεια.

Τα τελευταία χρόνια οι μεγάλες επιστημονικές ανακαλύψεις στο πεδίο της σύγχρονης Φυσικής και του Διαστήματος, με πιο πρόσφατες την ανακάλυψη του σωματιδίου Χιγκς, τις υδάτινες ροές στον πλανήτη Αρη και την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων, έγιναν viral στο Διαδίκτυο και έδωσαν σημαντική ώθηση στη διάδοση της επιστημονικής γνώσης σε ένα ευρύτερο κοινό. Πολλά στερεότυπα που ακολουθούσαν την επιστημονική έρευνα κατέπεσαν, οι επιστημονικοί οργανισμοί και τα κέντρα ερευνών επέδειξαν σημαντική εξωστρέφεια και άνοιξαν τις πύλες τους σε εκπαιδευτικούς και μαθητές, οι δημόσιες συζητήσεις για τις επιστήμες μπήκαν στην ατζέντα πολιτιστικών φορέων ενώ αναπτύχθηκαν τα κέντρα διάδοσης επιστημών, τα οποία ανέρχονται σε περίπου 2.500 παγκοσμίως.

«Εζησα το CERN από το 1973 έως το 2002 και έχω βιώσει αυτή την αλλαγή και τη στροφή προς την εξωστρέφεια», επισημαίνει ο κ. Νανόπουλος. Ο σπουδαίος φυσικός, που υπήρξε ερευνητής και ανώτερο στέλεχος του CERN, τονίζει ότι η εκλαΐκευση της επιστημονικής γνώσης είναι σημαντική, αλλά πρέπει να γίνεται πολύ προσεκτικά για να μην μετατραπεί σε «επιστημονικό» λαϊκισμό.

Το πρόγραμμα «Παίζοντας με τα πρωτόνια» υποστηρίζεται από το ευρωπαϊκό πρόγραμμα CREATIONS, και το απαιτητικό έργο του συντονισμού των εμπλεκόμενων φορέων, της εξεύρεσης χορηγιών και της διοργάνωσης για την Ελλάδα ανέλαβε η μη κερδοσκοπική εταιρεία κοινωνικής καινοτομίας New Wrinkle, η οποία είχε πρόσφατα διοργανώσει την ελληνική συμμετοχή στη σειρά εκδηλώσεων του δήμου του Παρισιού για τη διαπολιτισμικότητα «Café de jour».

Οπως επισημαίνει ο διευθυντής της εταιρείας Στέφανος Νόλλας, οι φορείς στην Ελλάδα έχουν ωριμάσει και διακρίνονται για την ικανότητά τους να συνεργάζονται αποτελεσματικά. «Αυτό για εμάς είναι η σοβαρότερη ένδειξη πως το πιο συνειδητοποιημένο τμήμα της ελληνικής κοινωνίας αναγνωρίζει τη ζωτική ανάγκη της χώρας να βγει από την κρίση με άλματα δημιουργίας», επισημαίνει.

http://www.kathimerini.gr/863101/article/epikairothta/episthmh/daskaloi-sta-8rania-toy-cern

Ο Έλληνας καθηγητής Φυσικής που συγκαταλέγεται στη «Dream Team» του CERN

Αυτή τη στιγμή το CERN (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών) απασχολεί περίπου 250 Έλληνες ερευνητές. Eπιπλέον, κάθε χρόνο 100 καθηγητές έχουν την ευκαιρία να μετεκπαιδευτούν δωρεάν, ενώ παράλληλα υπάρχουν 50 μεταπτυχιακοί φοιτητές με υποτροφίες του CERN. Ένα από τα πιο σημαντικά μέλη της -εκεί- Ελληνικής «Dream Team» είναι και ο Καθηγητής Σωματιδιακής Φυσικής του ΕΜΠ, Ευάγγελος Γαζής. Ο Γαζής είναι κυρίως γνωστός για το ρόλο του ως Συντονιστής των Ελληνικών Ερευνητικών Ομάδων στα πειράματα ATLAS και CLIC του CERN από το 2006 μέχρι και σήμερα, ως Συντονιστής της Επιτροπής Εργασίας CERN-GREECE, από το 2007 ως σήμερα, αλλά και ως Εθνικός Εκπρόσωπος στο Συμβούλιο του CERN, (2005-2012). Μέσα από αυτές τις θέσεις είχε την ευκαιρία να εστιάσει τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα στη μέτρηση μέσω του πειράματος ATLAS στον επιταχυντή LHC διαδικασιών που περιλαμβάνουν το Higgs boson -το περίφημο «σωματίδιο του Θεού»- και το Xb meson του καθιερωμένου προτύπου. Επιπλέον, έχει συμμετάσχει σε 6 μεγάλα επιστημονικά πειράματα στο CERN (NA14 and NA14΄, DELPHI, ATLAS, CAST και CLIC).

Ο Γαζής γεννήθηκε στις 27 Δεκεμβρίου του 1951, με πολύ πρώιμη κλίση στην επιστήμη της Φυσικής. Απέκτησε το Πτυχίο Φυσικής από το Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών το 1973 και συνέχισε με μεταπτυχιακά μαθήματα στο ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» την περίοδο 1973-1974. Στη συνέχεια απέκτησε τον Διδακτορικό του τίτλο στην “Πυρηνική και Σωματιδιακή Φυσική” από το ίδιο Πανεπιστήμιο, το 1980. Μάλιστα, μέρος της διδακτορικής διατριβής εκπονήθηκε στο ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» και στο Παν/μιο Paris-Sud XI (Orsay, Γαλλία).

Η ακαδημαϊκή και εκπαιδευτική του εμπειρία είναι πλούσια, έχοντας περάσει από πολλές βαθμίδες σε μεγάλα πανεπιστημιακά ιδρύματα. Ενδεικτικά, υπήρξε Επισκέπτης Καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του CERN (2009-2011) και Επισκέπτης Καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Lund στη Σουηδία (2007 ως και σήμερα). Είναι από το 1983 Καθηγητής στη Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών του ΕΜΠ. Είναι επίσης συν-συγγραφέας σε περισσότερες από 640 επιστημονικές δημοσιεύσεις σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά στη Σωματιδιακή Φυσική, με πάνω από 23.500 αναφορές, αλλά και συγγραφέας σε διεθνείς μονογραφίες για το φασματόμετρο ανίχνευσης των μιονίων στη συνεργασία ATLAS του CERN (2000) και σε 11 πανεπιστημιακά συγγράμματα και σημειώσεις για τους φοιτητές του ΕΜΠ. Όσον αφορά τη Διεθνή Ερευνητική του Εμπειρία, ήταν -όπως αναφέραμε πιο πάνω- ο Συντονιστής των Ελληνικών Ερευνητικών Ομάδων στα πειράματα ATLAS και CLIC του CERN και της Επιτροπής Εργασίας CERN-GREECE, αλλά και Εθνικός Εκπρόσωπος στο Συμβούλιο του CERN, από το 2005 ως το 2012. Έχει επίσης διατελέσει Συντονιστής Ελληνικών ερευνητικών ομάδων στο πρόγραμμα FP7: AIDA, (ανάπτυξη ανιχνευτών για μελλοντικά πειράματα) και στο πρόγραμμα FP7: EDUSAFE (ανάπτυξη συστήματος αυτομάτου ελέγχου (Augmented Reality) της ραδιενέργειας του ανιχνευτή ATLAS).

Τα τρέχοντα ερευνητικά του ενδιαφέροντα αφορούν την ανάπτυξη ενός νέου ανιχνευτικού συστήματος, του micro-megas, για την αναζήτηση νέας φυσικής στα επερχόμενα πειράματα, καθώς και στην ανάπτυξη ισχυρής Ελληνικής ερευνητικής ομάδας στο πρόγραμμα για την σχεδίαση και κατασκευή του νέας γενιάς επιταχυντή CLIC στο CERN. Επιπρόσθετα, εργάζεται για την υλοποίηση του προγράμματος αδρονικής θεραπείας του καρκίνου με μεταφορά τεχνολογίας από το CERN στη χώρα μας, με τη συμμετοχή του στο Ευρωπαϊκό πρόγραμμα FP7: CLIMB για την ανάπτυξη υποδομής RF-linac για ιατρικές εφαρμογές. Tαυτόχρονα συντονίζει την επιμόρφωση Καθηγητών και Μαθητών Μέσης Εκπαίδευσης σε όλη την Ελλάδα σχετικά με τα θέματα του CERN (940 από το 2008 ως σήμερα).

http://www.pronews.gr/portal/20160625/genika/epistimes/27120/o-ellinas-kathigitis-fysikis-poy-sygkatalegetai-sti-dream-team-toy

Ελπίδες για νέα ανακάλυψη σωματιδίου στο CERN.

Τον επόμενο μήνα οι επιστήμονες του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών (CERN) θα συναντηθούν στο Σικάγο, στη Διεθνή Συνδιάσκεψη Φυσικής Υψηλών Ενεργειών, για να παρουσιάσουν τα νεότερα ευρήματά τους από τη λειτουργία του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) πέρυσι και φέτος.

Ήδη άρχισαν να κυκλοφορούν φήμες και να διαχέονται ελπίδες ότι θα ανακοινωθεί η πιθανή ανακάλυψη ενός νέου σωματιδίου - όμως μπορεί τελικά να αποδειχθεί ότι πρόκειται απλώς για ευσεβείς πόθους.

«Αυτή είναι η εποχή που είναι μεγαλύτερη από ποτέ η πιθανότητα να βρεθεί κάτι καινούριο» δήλωσε ο Ιταλός πειραματικός φυσικός Τιτσιάνο Καμπορέζι, επικεφαλής του πειράματος CMS του επιταχυντή, σύμφωνα με το πρακτορείο Reuters.

Οι συγκρούσεις υποατομικών σωματιδίων (πρωτονίων) που έγιναν έως τώρα με την ενέργεια-ρεκόρ των 13 TeV (τεραηλεκτρονιοβόλτ), έχουν αυξήσει τις προσδοκίες ότι επίκεινται νέες ανακαλύψεις.

Ο «θόρυβος» πηγάζει πρωτίστως από μια «ανωμαλία» που εντοπίσθηκε κατά την ανάλυση των δεδομένων και από τους δύο βασικούς πειραματικούς ανιχνευτές του LHC, τους CMS και ATLAS. Συγκεκριμένα, μετά τις συγκρούσεις των σωματιδίων, ανιχνεύονται περισσότερα φωτόνια από τα αναμενόμενα σε ένα ορισμένο επίπεδο ενέργειας (750 GeV).

Αυτό θα μπορούσε να είναι η «υπογραφή» ενός άγνωστου έως τώρα σωματιδίου με μεγάλη μάζα, περίπου εξαπλάσια σε σχέση με το μποζόνιο Χιγκς, που ανακαλύφθηκε στο CERN το 2012. Ήδη έχουν δημοσιευθεί περίπου 450 (!) επιστημονικές εργασίες για το τι μπορεί να σημαίνει αυτό το «ανώμαλο» σήμα. Ανάμεσα στα μεγάλα ζητούμενα είναι σωματίδια που έχουν σχέση με τη σκοτεινή ύλη, την υπερσυμμετρία και τη βαρύτητα (το θεωρητικό σωματίδιο γκραβιτόνιο).

Όμως ο Καμπορέζι εμφανίσθηκε επιφυλακτικός και δήλωσε πως οι θεωρητικοί φυσικοί συχνά βιάζονται να βγάλουν συμπεράσματα. «Αυτό που έχουμε δει, είναι σαν να έχεις παίξεις κορώνα-γράμματα με ένα νόμισμα έξι φορές και αυτό έχει έλθει κορώνα και τις έξι. Δεν θα έβαζες όμως στοίχημα ότι το νόμισμα έχει κορώνες και από τις δύο πλευρές του» είπε.

Για να σιγουρευτούν οι φυσικοί ότι η «ανωμαλία» δεν είναι στατιστικής φύσης, θα χρειαστούν περισσότερα δεδομένα από συγκρούσεις σωματιδίων, ώστε η πιθανότητα στατιστικού λάθους να είναι μόνο μία στα 3,5 εκατομμύρια (ισοδυναμεί με το να πέσουν στη σειρά 21 ή 22 «κορώνες» στη ρίψη ενός νομίσματος). Το γεγονός όμως ότι τόσο το πείραμα CMS όσο και το ATLAS, ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, είδαν την ίδια «ανωμαλία», δημιουργεί έξαψη γεμάτη προσμονή στην επιστημονική κοινότητα.

http://www.pronews.gr/portal/20160706/genika/epistimes/27120/elpides-gia-nea-anakalypsi-somatidioy-sto-cern

Έσβησαν οι ελπίδες για την ανίχνευση νέου σωματιδίου στο CERN.

Διαψεύσθηκαν οι προσδοκίες για την ανίχνευση ενός νέου σωματιδίου στο CERN, το οποίο φαινόταν ότι θα μπορούσε να ανατρέψει το Καθιερωμένο Πρότυπο της φυσικής. Ωστόσο, όπως ανακοίνωσαν επιστήμονες την Παρασκευή, οι ενδείξεις που είχαν προκύψει για την ύπαρξή του οφείλονταν τελικά σε στατιστική διακύμανση, αφού δεν επιβεβαιώθηκαν από την ανάλυση περισσότερων δεδομένων.

Η «ανωμαλία» στις μετρήσεις από τον επιταχυντή του CERN είχε ανακοινωθεί τον Δεκέμβριο του 2015, δημιουργώντας ελπίδες στην επιστημονική κοινότητα για μία νέα ιστορική ανακάλυψη από τον επιταχυντή του CERN. Μάλιστα, οι ενδείξεις είχαν εντοπισθεί και από τις δύο ερευνητικές ομάδες που εργάζονται ανεξάρτητα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών στη Γενεύη.

Οι ενδείξεις αυτές είχαν εντοπισθεί σε ενέργεια 750 γιγαηλεκτρονιοβόλτ (GeV). Αν όντως «πρόδιδαν» την ύπαρξη ενός άγνωστου έως σήμερα σωματιδίου, τότε αυτό θα είχε εξαπλάσια μάζα από το «σωματίδιο (GeV)του Θεού», το οποίο εντοπίσθηκε για πρώτη φορά το 2012, επίσης στο CERN.

Ωστόσο, όπως ανακοίνωσαν την Παρασκευή επιστήμονες του Κέντρου στο Διεθνές Συνέδριο Φυσικής Υψηλών Ενεργειών στο Σικάγο, στην πορεία δεν προέκυψαν στοιχεία τα οποία να ενισχύουν το σενάριο ύπαρξης του σωματιδίου, και μάλιστα από καμία από τις δύο ομάδες.

«Η ένδειξη που προκάλεσε σημαντικό ενδιαφέρον κατά την ανάλυση των δεδομένων του 2015 δεν επανεμφανίσθηκε στα μεγαλύτερο όγκο δεδομένων του 2106, με συνέπεια να πρέπει να οφείλεται σε στατιστική διακύμανση», σημειώνεται σε ανακοίνωση του CERN.

Επιστήμονες που πήραν μέρος στο συνέδριο, το οποίο διεξάγεται ανά δύο χρόνια, σχολίασαν στο Twitter την ανακοίνωση για τη μη επιβεβαίωση των ενδείξεων της περασμένης χρονιάς.

«Δεν ανακοινώθηκε νέο σωματίδιο, αλλά έτσι λειτουργεί η επιστήμη», αναφέρεται στον επίσημο λογαριασμό του Fermilab, του κορυφαίου εργαστηρίου σωματιδιακής φυσικής στις ΗΠΑ.

«Βασικά [αυτό που συνέβη] ήταν ότι δύο πειράματα στο CERN έβλεπαν την παραγωγή φωτονίων πιο συχνά απ’ ό,τι αναμενόταν», σημειώνει ο Μπράιαν Κολκιχούν, φυσικός από το πανεπιστήμιο του Γκλάσκοου στη Σκοτία.

Σύμφωνα με τον Τέμις Μπόουκοκ, επικεφαλής του τμήματος φυσικής στο πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ, το αποτέλεσμα προκάλεσε απογοήτευση στους επιστήμονες. Αυτό όμως δεν σημαίνει πως θεωρούν αποτυχημένο το πείραμα.

«Αυτή τη στιγμή, η φύση φαίνεται να μας “λέει” είναι πως ό,τι είδαμε ήταν απλώς μία διακύμανση, και όχι τα πρώτα σημάδια μιας νέας φυσικής θεωρίας», λέει στο Γαλλικό Πρακτορείο ο Μπόουκοκ, ο οποίος συμμετέχει στις έρευνες στο CERN.

«Το σωματίδιο αυτό θα ήταν πολύ ενδιαφέρον. Ο λόγος που προκάλεσε ενθουσιασμό είναι ότι δεν μπορούσε εύκολα να εναρμονισθεί με πολλές υπάρχουσες θεωρίες. Επομένως, την τελευταία χρονιά πολλοί επιστήμονες αναθεώρησαν τα υπάρχοντα μοντέλα σε νέες εκδοχές, με βάση τις υποθέσεις που έκαναν για τη φύση του».

Όλη αυτή η δουλειά δεν ήταν μάταιη, σύμφωνα με τον ίδιο. Ούτε βέβαια σημαίνει πως μπορεί να αποκλεισθεί εντελώς η ύπαρξη του σωματιδίου.

«Το πρόσφατο αποτέλεσμα μας δείχνει πως η κατάσταση είναι πιο περίπλοκη από ό,τι περιμέναμε, όπως επίσης και πως θα πρέπει να ψάξουμε αλλού για σημάδια μιας “νέας φυσικής”», προσθέτει.

Από τη μεριά της, η φυσικός Πολίν Γκανιόν, η οποία δεν συμμετέχει πλέον στις έρευνες του CERN, ανέφερε στο μπλογκ της πως οι επαναστατικές ανακαλύψεις είναι σπάνιες στη φυσικής.

Αντίθετα, οι στατιστικές διακυμάνσεις, όπως τελικά αποδείχθηκε η πρόσφατη ένδειξη, «δεν είναι σπάνιες στη σωματιδιακή φυσική, με δεδομένη τη φύση των φαινομένων που παρατηρούμε».

http://www.naftemporiki.gr/story/1135711/esbisan-oi-elpides-gia-tin-anixneusi-neou-somatidiou-sto-cern

Το δικό της CERN ετοιμάζει η Κίνα: Δύο φορές σε μέγεθος και 7 φορές ισχυρότερο.

Η Κίνα ανακοίνωσε ότι θα ξεκινήσει να φτιάχνει τον μεγαλύτερο επιταχυντή σωματιδίων του κόσμου μέχρι το 2020, όπως αναφέρουν τα μέσα ενημέρωσης της χώρας. Ο στόχος είναι η καλύτερη κατανόηση του σωματιδίου του Higgs, η ανακάλυψη νέων σωματιδίων και η περαιτέρω κατανόηση των βασικών αρχών της φυσικής.

Προς το παρόν ο μεγαλύτερος επιταχυντής είναι ο μεγάλος επιταχυντής αδρονίων (LHC) στο CERN της Ελβετίας. Με διάμετρο που φτάνει τα 27 χιλιόμετρα, ο LHC είναι η πιο περίπλοκη πειραματική εγκατάσταση που χτίστηκε ποτέ, αλλά και το μεγαλύτερο μηχάνημα του κόσμου.

Ο επιταχυντής του CERN απέδειξε την ύπαρξη του μποζονίου του Higgs το 2012, επιβεβαιώνοντας τον προτεινόμενο μηχανισμό για το πως αποκτούν μάζα τα υποατομικά σωματίδια.Το 2013 ο επιταχυντής έκλεισε για αναβάθμιση και το 2015 ξανάνοιξε και είναι πλέον λειτουργικός και δύο φορές πιο ισχυρός.

Η Κίνα ωστόσο σχεδιάζει να χτίσει ένα μηχάνημα που θα είναι δύο φόρες μεγαλύτερο σε μέγεθος και εφτά φορές πιο ισχυρό σε σχέση με τον LHC. Το τελικό σχέδιο αναμένεται να ολοκληρωθεί μέχρι το τέλος του 2016, σύμφωνα με τον Wang Yiganf, διευθυντή του ινστιτούτου φυσικής υψηλών ενεργειών της Κινεζικής ακαδημίας επιστημών.

«Ο LHC χτυπάει σιγά σιγά τα όρια του από επίπεδα ενέργειας,» είπε ο Wang στην China Daily. «Από ότι φαίνεται μοιάζει απίθανο να αυξηθούν σημαντικά τα όρια αυτά στην υπάρχουσα εγκατάσταση.»

«Αυτό θα είναι ένα μηχάνημα από το κόσμο για το κόσμο, όχι απλά μια κινέζικη κατασκευή.» πρόσθεσε, σημειώνοντας ότι φυσικοί από όλο το κόσμο ταξίδεψαν στη Κίνα για να βοηθήσουν με το πρότζεκτ και ότι το αρχικό σχέδιο εξετάστηκε και ελέγχθηκε από μια διεθνή ομάδα επιστημόνων.

Αυτό ο προτεινόμενος σούπερ επιταχυντής λοιπόν, που ακόμα δεν έχει υπολογιστεί το πότε αναμένεται να τελειώσει, είναι προγραμματισμένος να χτιστεί στο Qinhuangdao, μια πόλη 270 χιλιόμετρα ανατολικά του Πεκίνου. Η συγκεκριμένη περιοχή έχει εξελιχθεί σε ένα μεγάλο τεχνολογικό κόμβο τα τελευταία χρόνια και είναι ιδιαίτερα σταθερή γεωλογικά, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για ένα τόσο περίπλοκο μηχάνημα όπως ένας επιταχυντής σωματιδίων.

http://www.pronews.gr/portal/20160813/genika/epistimes/27120/diko-tis-cern-etoimazei-i-kina-dyo-fores-se-megethos-kai-7-fores

MoEDAL: κυνηγώντας μαγνητικά μονόπολα στο CERN.

Το πείραμα MoEDAL (Monopole & Exotics Detector at the LHC) έχει σχεδιαστεί ειδικά για να ανιχνεύσει μαγνητικά μονόπολα. Τα μαγνητικά μονόπολα, αν υπάρχουν, πιστεύεται ότι θα έχουν μεγάλη μάζα. Καθώς όμως στον LHC πραγματοποιούνται συγκρούσεις με πρωτοφανή ενέργεια οι φυσικοί θεωρούν ότι θα μπορούσαν να σχηματιστούν τέτοια σωματίδια και να παρατηρηθούν από τον μεγάλο ανιχνευτή MoEDAL, που έχει εγκατασταθεί κοντά στο πείραμα LHCb. Η παρουσία των μαγνητικών μονοπόλων θα μπορούσε να εκδηλωθεί εξαιτίας του «μαγνητικού φορτίου» τους και του ισχυρού ιονισμού που θα μπορούσαν να προκαλέσουν – περίπου 4700 φορές μεγαλύτερος από τα πρωτόνια. Ταυτόχρονα, πέραν του ιονισμού, ένα παγιδευμένο μονόπολο στον MoEDAL θα έδινε σήμα και σε ένα μαγνητόμετρο που καταγράφει την ύπαρξη μαγνητικού πεδίου.

Το πείραμα MoEDAL δεν ανίχνευσε προς το παρόν μαγνητικό μονόπολο, κατάφερε όμως να μικρύνει το «παράθυρο» αναζήτησης των μαγνητικών μονοπόλων, σύμφωνα με την πρώτη δημοσίευση της επιστημονικής ομάδας του στην Journal of High Energy Physics: «Search for magnetic monopoles with the MoEDAL prototype trapping detector in 8 TeV proton-proton». Μεταξύ των ερευνητών του πειράματος MoEDAL βρίσκει κανείς τους: Νίκο Μαυρόματο και Μαρία Σακελλαριάδου από το King’s College στο Λονδίνο και την Βασιλική Μήτσου από το Πανεπιστήμιο της Βαλένθια.

H πρώτη (πιθανή) και μοναδική (!) μέχρι σήμερα καταγραφή μαγνητικού μονοπόλου αναφέρθηκε το 1982 από τον Blas Cabrera και δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review Letters με τίτλο, «First Results from a Superconductive Detector for Moving Magnetic Monopoles», Phys. Rev. Lett. 48, 1378–1381 (1982).

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.48.1378

Μπορείτε να διαβάσετε για το μονόπολο που είδε ο μόνο ο Blas Cabrera, αλλά και το «γιατί να υπάρχουν μαγνητικά μονόπολα» στην παλαιότερη ανάρτηση με τίτλο: «Το μαγνητικό μονόπολο του Αγίου Βαλεντίνου»

https://physicsgg.me/2013/06/25/το-μαγνητικό-μονόπολο-του-αγίου-βαλεν/

Δείτε επίσης τον εκπρόσωπο του πειράματος MoEDAL, Jim Pinfold, να εξηγεί τι είναι τα μαγνητικά μονόπολα:

http://physicsgg.me/2016/08/13/moedal-%ce%ba%cf%85%ce%bd%ce%b7%ce%b3%cf%8e%ce%bd%cf%84%ce%b1%cf%82-%ce%bc%ce%b1%ce%b3%ce%bd%ce%b7%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%ac-%ce%bc%ce%bf%ce%bd%cf%8c%cf%80%ce%bf%ce%bb%ce%b1-%cf%83%cf%84%ce%bf-cern/

Οι επιστήμονες στο CERN κάνουν ανθρωποθυσίες... με χιούμορ 19χρονων.

Σε μία σχετικά περίτεχνη πλάκα -που, όπως ήταν αναμενόμενο, ξεχειλώθηκε όσο δεν πήγαινε από το «υποψιασμένο» Διαδίκτυο- επιστήμονες στο ερευνητικό κέντρο CERN έστησαν μία παρωδία... «ανθρωποθυσίας» μπροστά στο άγαλμα του θεού Σίβα στις εγκαταστάσεις.

Η νυχτερινή «τελετή» καταγράφηκε σε βίντεο δήθεν κρυφής κάμερας και τελικά η διοίκηση του CERN άνοιξε έρευνα -επειδή δεν βρήκε και τόσο αστείο το ότι κάποιος μπορεί να γυρίζει ό,τι βίντεο θέλει για να ανεβάσει στο YouTube.

Το βίντεο είχε αρχίσει να διαδίδεται στο τέλος της περασμένης εβδομάδας. Τις εικόνες τις τραβάει κάποιος από το παράθυρο γραφείου που βλέπει στον υπαίθριο χώρο με άγαλμα του θεού Σίβα (το άγαλμα είναι δώρο της κυβέρνησης της Ινδίας στο CERN).

Στο νυχτερινό βίντεο, οκτώ άτομα ντυμένα με μαύρες κουκούλες συγκεντρώνονται μπροστά από το άγαλμα όπου και φέρνουν το θύμα της ανθρωποθυσίας (που είναι, τι άλλο, μία νεαρή στα λευκά). Η κοπέλα υποτίθεται ότι μαχαιρώνεται και ο άνδρας που τραβά το βίντεο αφήνει -σχεδόν πειστικά- να φανεί πόσο σοκαρισμένος είναι, βρίζοντας και τρέχοντας να φύγει ενώ η κάμερα κουνιέται.

Το CERN δεν βρήκε την πλάκα τόσο αστεία επειδή σήμαινε ότι οι ανοικτοί του χώροι μπορούν, τελικά, να γίνουν εύκολα σκηνικό για όποιον έχει άδεια να μπει στις εγκαταστάσεις. Αναγκαστικά, αυτό εγείρει ερωτηματικά για την ασφάλειά του.

«Οι σκηνές γυρίστηκαν στις εγκαταστάσεις μας χωρίς επίσης άδεια ή γνώση μας» ανέφερε εκπρόσωπος του CERN στο γαλλικό πρακτορείο ειδήσεων.

«Το CERN δεν εγκρίνει τέτοιου είδους αστεία που μπορεί να οδηγήσουν σε παρεξηγήσεις για την επιστημονική φύση του έργου μας» ανέφερε. Η διοίκηση ξεκίνησε «έρευνα που θα γίνει εσωτερικά», ανέφερε, ενώ από την πλευρά της η αστυνομία της Γενεύης ανέφερε πως είναι μεν ενήμερη αλλά δεν της ζητήθηκε να συμμετέχει στην έρευνα.

https://www.youtube.com/watch?v=BdrPR_9g9s0#t=49

http://news.in.gr/perierga/article/?aid=1500096129

Το CERN και η αναζήτηση της νέας Φυσικής.

Γνωριμία με την έρευνα αιχμής στον χώρο της Φυσικής θα έχουν την ευκαιρία να κάνουν όσοι παρακολουθήσουν τις εκδηλώσεις με θέμα «Το CERN και η αναζήτηση της νέας Φυσικής» που θα πραγματοποιηθούν στη Δημόσια Κεντρική Βιβλιοθήκη της Βέροιας (Έλλης , το Σάββατο 27 Αυγούστου.

Στο πρώτο, πρωινό, μέρος των εκδηλώσεων, από τις 11:30 ως τις 14:00, οι επισκέπτες θα έχουν την ευκαιρία να πραγματοποιήσουν απλά πειράματα Φυσικής και να επεξεργαστούν δεδομένα από τον Μεγάλο Αδρονικό Συγκρουστή (LHC) του CERN υπό την καθοδήγηση ελλήνων και ξένων ερευνητών.

Στον LHC πριν τέσσερα χρόνια ανακαλύφθηκε το μποζόνιο Higgs, έπειτα από έρευνες πενήντα ετών. Το κοινό θα έχει την ευκαιρία και αυτό να «ανακαλύψει» με την σειρά του το μποζόνιο Higgs χρησιμοποιώντας το λογισμικό HYPATIA που κατασκεύασε το Πανεπιστήμιο Αθηνών και να δει πως το πείραμα ALICE ερευνά για καταστάσεις πλάσματος κουάρκ-γλουονίων - οι οποίες υπήρχαν στις πρώτες στιγμές του Big Bang. Οι ενδιαφερόμενοι θα έχουν την ευκαιρία να ενημερωθούν με αφίσες, βίντεο και φυλλάδια και - και να λύσουν τις απορίες τους συζητώντας με ερευνητές.

Το δεύτερο, απογευματινό, μέρος της εκδήλωσης, από τις 19:00 ως τις 20:30, περιλαμβάνει διάλεξη με θέμα «Το CERN και η αναζήτηση της νέας Φυσικής», από τον καθηγητή Εμμανουήλ Τσεσμελή, υπεύθυνο των Διεθνών Σχέσεων του CERN και επισκέπτη καθηγητή της Φυσικής των Στοιχειωδών Σωματιδίων και Επιταχυντών στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Στη διάλεξή του θα συζητήσει τις προκλήσεις και τα επιτεύγματα του προγράμματος έρευνας στο CERN, συμπεριλαμβανομένων της ανακάλυψης του Higgs, καθώς και τα μελλοντικά σχέδια του εργαστηρίου.

Η διάλεξη θα πλαισιωθεί από μουσικό πρόγραμμα, σε δύο μέρη, από τη σοπράνο Καλλιόπη Πέτρου, η οποία θα παρουσιάσει γνωστά κλασικά τραγούδια μουσικής δωματίου και, μετά τη διάλεξη, δημοφιλή ελληνικά τραγούδια, συνοδευόμενη στο πιάνο από τον Τομμάζο Ντορίγκο.

Η εκδήλωση γίνεται στο πλαίσιο του 12ου Διεθνούς Συνεδρίου Conference "Quark Confinement and the Hadron Spectrum" το οποίο πραγματοποιείται στη Θεσσαλονίκη, στο ξενοδοχείο Μακεδονία Παλλάς, από τις 28 Αυγούστου έως τις 3 Σεπτεμβρίου.

http://www.tovima.gr/culture/article/?aid=823870

Κινεζικά, ευρωπαϊκά και ιαπωνικά σχέδια για τον «διάδοχο» του επιταχυντή του CERN.

Αν και ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) στο CERN θα συνεχίσει να βρίσκεται σε λειτουργία μέχρι το 2018, όταν έχει προγραμματισθεί η επόμενη διακοπή του, ήδη καταστρώνονται πλάνα για τα πειράματα που θα τον διαδεχθούν, με ακόμη ισχυρότερες συγκρούσεις δεσμών σωματιδίων, ή συγκρούσεις σωματιδίων άλλων ειδών, από αυτές που γίνονται στη διάταξη στο Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών στη Γενεύη.

Τα σχέδια προέρχονται από την Ιαπωνία, την Κίνα και το ίδιο το CERN, με επιστήμονες από τις δύο χώρες να έχουν ήδη καταθέσει δημόσια τις προτάσεις τους για έναν «διάδοχο» του επιταχυντή του CERN. Ωστόσο, η «επόμενη ημέρα» για τη φυσική πιθανώς να έρθει από τον ίδιο τον LHC, στην περίπτωση που αναβαθμισθεί μετά το 2035.

Η πρόταση των Ιαπώνων επιστημόνων αφορά τον Διεθνή Γραμμικό Επιταχυντή (ILC), που θα διαθέτει μία ευθύγραμμη σήραγγα 31 χιλιομέτρων, μέσα στην οποία θα συγκρούονται ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια. Σύμφωνα με τους φυσικούς, με αυτό τον τρόπο θα μπορεί να μελετηθεί πιο διεξοδικά το «σωματίδιο του Θεού», δηλαδή το μποζόνιο που προσδίδει μάζα στους «δομικούς λίθους» της ύλης και το οποίο ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά το 2012 στον LHC.

Η έρευνα του «σωματιδίου του Θεού» και του άνω κουάρκ, ενός άλλου στοιχειώδους σωματιδίου, επαρκούν για να δικαιολογήσουν την κατασκευή του ILC, κόστους περίπου 10 δισ. δολαρίων, σύμφωνα με τους υποστηρικτές του. Κι αυτό γιατί οποιαδήποτε απόκλιση από την αναμενόμενη «συμπεριφορά» τους θα ανοίξει τον δρόμο για νέες φυσικές θεωρίες.

Ωστόσο, η επιτροπή εμπειρογνωμόνων του ιαπωνικού υπουργείου Παιδείας, Επιστήμης και Τεχνολογίας, το οποίο θα αναλάβει το μεγαλύτερο μέρος της χρηματοδότηση του έργου, έκρινε φέτος πως η όποια απόφαση θα πρέπει να ληφθεί μετά το 2018, όταν θα ολοκληρωθεί η τρέχουσα φάση λειτουργίας του LHC.

Μία κίνηση που δείχνει πως η μελέτη του «σωματιδίου του Θεού» και του άνω κουάρκ δεν θεωρούνται αρκετές, όπως επίσης και ότι η τύχη του επιταχυντή θα εξαρτηθεί σε σημαντικό βαθμό από το κατά πόσο θα προκύψουν στο μεταξύ νέα αποτελέσματα από τον επιταχυντή του CERN, τα οποία να υπόσχονται σημαντικές ανακαλύψεις σε μεγαλύτερες ενέργειας.

Αντίθετα από τον ιαπωνικό ILC, η κινεζική πρόταση αναφέρεται σε μία κυκλική διάταξη, περιμέτρου από 50 έως 100 χιλιόμετρα. Στο εσωτερικό της θα συγκρούονται συγκρούσεις ηλεκτρονίων - πρωτονίων, σε ενέργειες μικρότερες από αυτές του επιταχυντή της χώρας του Ανατέλλοντος Ηλίου. Ωστόσο, για την κατασκευή της θα χρειασθεί η δημιουργία μίας σήραγγας όπου θα συγκρούονται πρωτόνια με πρωτόνια, σε ενέργειες πολύ υψηλότερες από ό,τι στον LCH.

Πρωταρχικός στόχος του επιταχυντή θα είναι η μελέτη του «σωματιδίου του Θεού», ενώ το Ινστιτούτο Φυσικής Υψηλών Ενεργειών στο Πεκίνο, το οποίο προτείνει την κατασκευή του, έλαβε ήδη από το κινεζικό κράτος 5 εκατομμύρια δολάρια για την έρευνα και την ανάπτυξη του πρότζεκτ. Ωστόσο, η επιδίωξη θα είναι ένα μέρος της κατασκευής του να καλυφθεί από διεθνή χρηματοδότηση.

Παράλληλα, ούτε από τη μεριά του CERN έχουν λείψει τα σχέδια για έναν «διάδοχο» του LHC, ο οποίος θα διαθέτει μία σήραγγα 100 χιλιομέτρων, για τη σύγκρουση πρωτονίων με 7πλάσια ταχύτητα από τον σημερινό επιταχυντή. Την ίδια στιγμή, όμως, η διοίκηση του Κέντρου στη Γενεύη φαίνεται πως εξετάζει το ενδεχόμενο ενεργειακής αναβάθμισης της υπάρχουσας διάταξης.

Έτσι, όπως ανέφερε σε πρόσφατο συνέδριο η Φαμπιόλα Τζιανότι, γενική διευθύντρια του CERN, αυτή η αναβάθμιση θα μπορούσε να γίνει περίπου το 2035, εγκαθιστώντας μία νέα «γενιά» υπεραγώγιμων επιταχυντών στη σήραγγα. Με αυτό τον τρόπο, η ενέργεια των συγκρούσεων θα αυξανόταν θεαματικά, στα 20 TeV από τα 14 TeV που είναι σήμερα, όπως δήλωσε η ίδια.

Ωστόσο, το μεγάλο πλεονέκτημα της πρότασης είναι το σχετικά μικρό κόστος της, το οποίο δεν θα υπερβαίνει τα 5 δισ. δολάρια. Ένα ποσό που θα μπορούσε να καλυφθεί από τον τακτικό προϋπολογισμό του Κέντρου.

http://www.naftemporiki.gr/story/1142963/kinezika-europaika-kai-iaponika-sxedia-gia-ton-diadoxo-tou-epitaxunti-tou-cern

Η φύση κρατά ακόμη κρυμμένα τα «μυστικά» της από τον επιταχυντή στο CERN.

Από τι αποτελείται η σκοτεινή ύλη, αυτό το άγνωστης φύσης υλικό που κατακλύζει το σύμπαν, αντιστοιχώντας περίπου στο 27% της ύλης-ενέργειάς του; Μήπως οι 3 από τις 4 θεμελιώδεις δυνάμεις, η ισχυρή πυρηνική δύναμη, η ηλεκτρομαγνητική και η ασθενής πυρηνική, αποτελούν διαφορετικές εκφάνσεις της ίδιας αλληλεπίδρασης;

Αν και τέτοια ερωτήματα παραμένουν άλυτα στο πλαίσιο της καθιερωμένης θεωρίας της φυσικής, δηλαδή το Καθιερωμένο Πρότυπο, πίσω στο 2000 είκοσι επιστήμονες υποστήριζαν πως δεν θα χρειάζονταν περισσότερο από μια δεκαετία λειτουργίας του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN για να ανοίξει ο δρόμος για να απαντηθούν, με τις πρώτες πειραματικές αποδείξεις της υπερσυμμετρίας.

Μάλιστα ήταν τόσο σίγουροι, που καθένας τους στοιχημάτισε κι από ένα μπουκάλι ακριβού κονιάκ, με τιμή όχι μικρότερη από 100 δολάρια, για την πρόβλεψη πως σε 10 χρόνια θα προέκυπταν από τον επιταχυντή οι πρώτες χειροπιαστές αποδείξεις για την υπερσυμμετρία. Στην πορεία, η διορία του στοιχήματος μετατέθηκε για το καλοκαίρι του 2016, αφού ο LHC χρειάστηκε λόγω βλάβης να παραμείνει εκτός λειτουργίας για περίπου 1,5 χρόνο.

Ακόμη κι έτσι όμως, η διορία έληξε στις 16 Ιουνίου, χωρίς να έχει παρουσιασθεί καμία ανακάλυψη που να επιβεβαιώνει την υπερσυμμετρία. Έτσι, λίγες εβδομάδες αργότερα, και πιο συγκεκριμένα στις 22 Αυγούστου, σε μία εκδήλωση στην Κοπεγχάγη παρέδωσαν τα μπουκάλια κονιάκ στους φυσικούς που είχαν ποντάρει εναντίον της υπερσυμμετρίας.

Γνωστή και ως SUSY, η υπερσυμμετρία αποτελεί μία από τις σημαντικότερες προτεινόμενες θεωρίες που δίνουν «απάντηση» σε αδυναμίες του Καθιερωμένου Προτύπου. Γι’ αυτό τον σκοπό, υποθέτει πως για κάθε γνωστό σωματίδιο υπάρχει ένας υπερσυμμετρικός του «εταίρος».

Ωστόσο, τουλάχιστον στις απλούστερες εκδοχές της, η υπερσυμμετρία προβλέπει πως τουλάχιστον το πιο ελαφρύ υπερσυμμετρικό σωματίδιο θα έπρεπε να έχει ήδη ανιχνευθεί στις ενέργειες που πετυχαίνει ο LHC – εξ ου και το στοίχημα. Έτσι, πέρα από τα… μπουκάλια κονιάκ, το «κόστος» από το ότι αυτό δεν συνέβη είναι πως «ξεθώριασε» ο ενθουσιασμός για την υπερσυμμετρία, με συνέπεια να ενισχυθούν οι αμφιβολίες μήπως τελικά δεν αποτελεί το «κλειδί» για να εξηγηθούν ορισμένα από τα άλυτα έως σήμερα «μυστήρια» της φύσης.

«Η υπερσυμμετρία ήταν η κυρίαρχη θεωρία εδώ και 30 χρόνια, επειδή είναι πολύ όμορφη, σχεδόν τέλεια», λέει στο σάιτ Science News o Ναθάνιελ Γκρεγκ, θεωρητικός φυσικός από το πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια. Ωστόσο, όσο δεν εμφανίζονται ίχνη υπερσυμμετρικών σωματιδίων, τόσο λιγότερο πειστική μοιάζει.

Βέβαια, τίποτε δεν προεξοφλεί πως δεν θα προκύψουν τέτοια ίχνη τα επόμενα χρόνια, κάτι που σημαίνει πως η θεωρία σε καμία περίπτωση δεν έχει καταρριφθεί. Επομένως, αυτή τη στιγμή το μόνο που μπορεί να ειπωθεί με βεβαιότητα είναι πως τα υπερσυμμετρικά σωματίδια, αν υπάρχουν, πρέπει να είναι βαρύτερα από όσο αναμενόταν.

«Αυτή τη στιγμή, το μόνο που μας “λέει” η φύση είναι πως, αν η υπερσυμμετρία είναι η σωστή θεωρία, τότε δεν έχει τη μορφή που νομίζαμε», επισημαίνει στο Science News ο Γιόνιτ Χόκμπεργκ, θεωρητικός φυσικός από το Κορνέλ.

Ωστόσο, καθώς το «κατώφλι» μετατοπίζεται σε μεγαλύτερες μάζες, κερδίζουν έδαφος οι πιο περίπλοκες εκδοχές της υπερσυμμετρίας. Επομένως, η θεωρία χάνει ένα μέρος από την αρχική της γοητεία, που έπεισε πριν από δεκαετίες αρκετούς φυσικούς να την υιοθετήσουν.

«Αν τελικά ισχύει η υπερσυμμετρία, δεν είναι πλέον δυνατόν να επαληθευτεί η πιο ελκυστική εκδοχή της», σημειώνει στο Science News ο θεωρητικός φυσικός Μάθιου Μπάκλεϊ από το πανεπιστήμιο Ρούτγκερς στο Νιου Τζέρσεϊ.

Βέβαια, ορισμένοι επιστήμονες θεωρούν πως είναι νωρίς για απαισιοδοξία, αφού επισημαίνουν πως τα δεδομένα από τον LHC είναι μόλις το 1% των μετρήσεων που θα εξασφαλίσει σε όλη τη διάρκεια «ζωής» τους. Παρ’ όλα αυτά, άλλοι φυσικοί υποστηρίζουν πως η έως τώρα έλλειψη νέων ανακαλύψεων αποτελεί αρνητική έκπληξη για την πλειονότητα της επιστημονικής κοινότητας.

Σε τελική ανάλυση, η μεγαλύτερη ανησυχία των επιστημόνων δεν είναι τόσο αν θα επιβεβαιωθεί ή όχι η υπερσυμμετρία, αλλά μήπως η φύση παραμείνει πεισματικά «σιωπηλή» σε όλη τη διάρκεια λειτουργίας του επιταχυντή. Σε μία τέτοια περίπτωση, μπορεί ο επιταχυντής να έχει γράψει ιστορία ανιχνεύοντας το «σωματίδιο του Θεού» και επαληθεύοντας με αυτό τον τρόπο το Καθιερωμένο Πρότυπο, ωστόσο δεν θα έχει «φωτίσει» καθόλου τις ρωγμές που οι φυσικοί γνωρίζουν πως υπάρχουν στο Καθιερωμένο Πρότυπο.

Αυτό θα σημαίνει πως πλέον οι θεωρητικοί φυσικοί θα έχουν ελάχιστες ενδείξεις για το πού θα πρέπει να προσανατολισθούν, διατυπώνοντας νέες φυσικές θεωρίες. Και πάλι, υπογραμμίζει ο Χόκμπεργκ, «σε αυτή την περίπτωση θα έχουμε μάθει κάτι θεμελιώδες για τη φύση».

http://www.naftemporiki.gr/story/1145437/i-fusi-krata-akomi-krummena-ta-mustika-tis-apo-ton-epitaxunti-sto-cern

Έλληνες δάσκαλοι εκπαιδεύονται στο CERN.

CERN, Γενεύη. «Αόριστο αλλά συναρπαστικό», γράφει στην πίσω όψη του το μπλουζάκι που φοράει ο Βρετανός φυσικός Μικ Στορ, ένας από τους παλαιότερους φυσικούς του CERN. Η φράση ανήκει στον επόπτη του Τιμ Μπέρνερς Λι, όταν το 1989 ο τότε νεαρός ερευνητής του CERN τού παρέδωσε το σχεδιάγραμμα για τη δημιουργία αυτού που γνωρίζουμε ως World Wide Web, του παγκόσμιου ιστού, το οποίο είναι τυπωμένο στην μπροστινή όψη του Τ-shirt. «Ο επόπτης δεν είπε στον Τιμ ότι το πρότζεκτ δεν μπορεί να γίνει ούτε να σταματήσει να ασχολείται. Του έδωσε χώρο και τον ενθάρρυνε. Όποτε συναντώ εκπαιδευτικούς αντικαθιστώ τη λέξη “επόπτης” με τη λέξη “δάσκαλος” γιατί αυτό κάνει κάθε καλός δάσκαλος. Ενθαρρύνει και καθοδηγεί τους μαθητές του να κάνουν αυτό που σκέφτονται και όχι μόνον αυτό που πρέπει να τους διδάξει», λέει στην «Κ» ο Μικ Στορ.

Ο άνθρωπος που έχει ξεναγήσει σπουδαίες προσωπικότητες στο CERN, από τον αστροναύτη Μπαζ Ολντριν μέχρι τον Κόφι Ανάν, ετοιμάζεται για άλλη μια βόλτα μαζί με τους Ελληνες εκπαιδευτικούς της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης που πέρασαν μια εβδομάδα στο μεγαλύτερο εργαστήριο σωματιδιακής φυσικής του κόσμου. Το πείραμα CMS του CERN διοργάνωσε το νέο, πιλοτικό, πρόγραμμα επιμόρφωσης «Παίζοντας με τα πρωτόνια» ώστε να έρθουν σε επαφή δάσκαλοι με τη φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων και να μεταφέρουν την εμπειρία και τις γνώσεις που απέκτησαν στους μαθητές και τους συναδέλφους τους.

Ο καιρός είναι ζεστός και η διαδρομή από το αεροδρόμιο της Γενεύης μέχρι την πύλη του ερευνητικού κέντρου διαρκεί λίγα λεπτά. Το απόγευμα η κίνηση αυξάνεται από τους εργαζομένους που επιστρέφουν στη Γαλλία, μάς λέει ο υπεύθυνος του προγράμματος, Αγγελος Αλεξόπουλος, καθώς επιβιβαζόμαστε σε ένα από τα αυτοκίνητα πόλης του CERN.

Οι εγκαταστάσεις του κέντρου μοιράζονται μεταξύ Ελβετίας και Γαλλίας, με τον υπόγειο επιταχυντή LHC να διαγράφει μια κυκλική διαδρομή 27 χιλιομέτρων και στις δύο χώρες.

Kαθώς πλησιάζουμε αντικρίζουμε το Globe of Science & Innovation, την εντυπωσιακή ξύλινη σφαίρα των 27 μέτρων που συμβολίζει τη Γη και είναι ο πρώτος σταθμός για κάθε επισκέπτη.

Λίγα μέτρα μακριά βρίσκεται το «ΙdeaSquare», ένας χώρος μοντέρνου βιομηχανικού ντιζάιν με μικρά εργαστήρια και αίθουσες διαλέξεων, όπου οι δάσκαλοι περνούν αρκετές ώρες της ημέρας με διαλέξεις και εργαστήρια για το σύμπαν και τα σωματίδια της ύλης.

«Αυτό που θέλουμε να μεταδώσουμε είναι ότι η επιστημονική έρευνα και ανακάλυψη δεν είναι κάτι γραμμικό και δεδομένο. Για εμάς είναι ένα πιλοτικό πρόγραμμα που δημιουργήθηκε με την αμέριστη συνδρομή πολλών ερευνητών και αποδεικνύει πως είναι εφικτή η μετάδοση σύνθετων επιστημονικών εννοιών ακόμη και σε παιδιά δημοτικού», τονίζει ο κ. Αλεξόπουλος.

Για ανοιχτούς ορίζοντες

Ο θεωρητικός φυσικός του CERN Τζον Έλις ήταν ανάμεσα στους επιστήμονες που στα μέσα της δεκαετίας του ’90 πρότειναν την επιμόρφωση καθηγητών της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης και από τότε το κέντρο επισκέπτονται κάθε χρόνο χιλιάδες εκπαιδευτικοί και μαθητές.

Ανάμεσα σε στοίβες από χαρτιά, βιβλία κι ένα μαυροπίνακα γεμάτο σημειώσεις, μας λέει πως όταν τα παιδιά αρχίζουν και αντιλαμβάνονται πέρα από το οικογενειακό τους περιβάλλον και έχουν ερωτήματα για τον κόσμο γύρω τους, τότε είναι η κατάλληλη ευκαιρία να μυηθούν στην επιστήμη.

Αλλωστε και ο ίδιος συνειδητοποίησε την κλίση του προς τις επιστήμες και τη φυσική στα 12 του χρόνια, όταν το ενδιαφέρον του μετατοπίστηκε από τα βιβλία επιστημονικής φαντασίας στα αμιγώς επιστημονικά. «Υπάρχει ένας διάσημος πίνακας του Γκογκέν, στον οποίο αναφέρομαι συχνά με τα ερωτήματα τι είμαστε, από πού ερχόμαστε, πού πάμε. Ολοι αναρωτιόμαστε γι’ αυτά και ειδικότερα τα παιδιά των 8 και 10 ετών. Χρειάζεται να βρεθεί ένας τρόπος προτού αποσπαστεί η προσοχή τους από το Facebook, το Τwitter, το Snapchat κτλ. Και μετά την οικογένεια, το πιο επιδραστικό πρόσωπο είναι ο δάσκαλος. Οι δάσκαλοι έχουν έναν σημαντικό ρόλο, να διατηρούν τους ορίζοντες των παιδιών ανοιχτούς», σημειώνει ο διακεκριμένος φυσικός, ο οποίος έδωσε μια διάλεξη κοσμολογίας στους Ελληνες εκπαιδευτικούς με παιδαγωγική προσέγγιση.

Πειράματα με απλά υλικά

Δίπλα σε ένα κόκκινο βρετανικό διώροφο λεωφορείο, που χώρεσε ολόκληρο στο «IdeaSquare» και μετατράπηκε σε χώρο συναντήσεων, κάθονται στα θρανία του CERN οι Ελληνες δάσκαλοι που πέρασαν από μια διαδικασία επιλογής και αξιολόγησης, όπως παρουσίασε η κυριακάτικη «Κ» σε πρόσφατο ρεπορτάζ (12/6/2016) και προέρχονται από σχολεία νησιωτικών και άλλων περιοχών της Ελλάδας.

Σε ένα διάλειμμα μας λένε πως οι μαθητές αναρωτιούνται για τον φυσικό κόσμο και συχνά τους βομβαρδίζουν με απλές αλλά δύσκολες ερωτήσεις. Από τι είμαστε φτιαγμένοι; Από τι αποτελείται το σύμπαν; Πώς στέκεται η Γη στο κενό και δεν πέφτει; «Ο Δημήτρης, μαθητής της πρώτης δημοτικού, μου είχε φτιάξει μια ζωγραφιά με τη Γη και μια γραμμή από κάτω. Τον ρώτησα γιατί και μου είπε ότι είναι μια βάση για να μην πέσει η Γη», λέει για τον χαριτωμένο μαθητή της η Δέσποινα Αρμενάκη από τη Χίο.

«Οσο περισσότερες πληροφορίες δίνεις στα παιδιά τόσο τροφοδοτείς την περιέργειά τους», σημειώνει ο εκπαιδευτικός Νεκτάριος Φαρασόπουλος από τη Σύρο.

Το διάλειμμα τελειώνει και η φυσικός της Σχολής Χιλλ Τίνα Νάντσου, που έχει την παιδαγωγική επιμέλεια του προγράμματος, καθοδηγεί τους εκπαιδευτικούς στην κατασκευή πειραμάτων φυσικής με απλά, καθημερινά, υλικά προκειμένου να τα μεταφέρουν στην τάξη και να εισαγάγουν τους μαθητές στον κόσμο της επιστήμης.

Ένα από τα πειράματα που έμαθαν να πραγματοποιούν οι εκπαιδευτικοί με απλά υλικά. Το πείραμα του Ράδερφορντ γίνεται με πλαστελίνες, η δομή του ατόμου αποτυπώνεται με ζαχαρωτά και μακαρόνια, ενώ χαρτόνια, αλουμινόχαρτο και αλεύρι επιστρατεύονται για το ομοίωμα του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων LHC, που βρίσκεται 100 μέτρα κάτω από τα πόδια μας.

Ο καιρός αλλάζει την επομένη και με βροχή περνάμε τα σύνορα με τη Γαλλία για να φτάσουμε στο σημείο όπου συναρμολογήθηκε ο ανιχνευτής CMS, μια κατασκευή που εξωτερικά μοιάζει με συνηθισμένο βιομηχανικό κτίριο.

Το CERN φαίνεται σαν να κινείται μεταξύ δύο κόσμων. Το επίγειο κομμάτι του μοιάζει σαν μια μεγάλη πανεπιστημιούπολη με γκρίζα, ογκώδη κτίρια, πολλά από τα οποία κατασκευάστηκαν στα τέλη της δεκαετίας του ’50, εξ ου και η σχετική αισθητική τους. Τηλεφωνικές συσκευές με καντράν και ρετρό γραφεία με λάμπες νέον στεγάζουν επιστήμονες που εργάζονται σε ό,τι πιο σύγχρονο έχει να επιδείξει η σωματιδιακή φυσική.

Όμως, το στοίχημα του CERN δεν βρίσκεται επάνω αλλά κάτω από τη Γη, όπου μας οδηγεί η Ανδρομάχη Τσίρου, φυσικός και συνδιοργανώτρια του προγράμματος. Φορώντας κράνη κάνουμε μια μικρή διαδρομή στα έγκατα του ανιχνευτή και ακούμε από την ξεναγό μας για τα εξαρτήματα και τη δυσκολία συναρμολόγησης του CMS.

Κάτω από την επιφάνεια εφαρμόζεται η τεχνολογία που αναπτύσσει το CERN με σκοπό να ανοίξει μια νέα σελίδα στη φυσική και να απαντήσει σε ερωτήματα, όπως αυτό της σκοτεινής ύλης. Στην επιφάνεια, η φωτογραφία του ανιχνευτή σε πραγματικό μέγεθος εντυπωσιάζει, αλλά τη λειτουργία του αποδίδει πιο εύγλωττα μια παιδική ζωγραφιά που παρομοιάζει τους ανιχνευτές με ψαράδες που ρίχνουν αγκίστρι σε μια λίμνη από σωματίδια.

Το πρόγραμμα «Παίζοντας με τα πρωτόνια» υλοποιήθηκε με την υποστήριξη του ευρωπαϊκού προγράμματος CREATIONS. Το Τμήμα Ερευνας και Ανάπτυξης της Ελληνογερμανικής Αγωγής έχει αναλάβει την παρακολούθηση της εφαρμογής του προγράμματος στα σχολεία κατά τη διάρκεια της χρονιάς.

«Θέλουμε να δούμε τη βιωσιμότητα του προγράμματος, ώστε να μην είναι μια φωτοβολίδα», τονίζει ο ερευνητής του τμήματος Στέφανος Χερουβής. Τον συντονισμό των αρμόδιων φορέων, του υπουργείου Παιδείας και της Ευρωπαϊκής Επιτροπής στην Ελλάδα ανέλαβε για την ελληνική πλευρά η New Wrinkle. «Ελπίζουμε να συνεργαστούμε ξανά με το CERN. Ηταν καθοριστική η συμβολή των ΕΛΠΕ, του αερολιμένα Αθηνών και της φαρμακοβιομηχανίας ΕΛΠΕΝ στην υλοποίηση του προγράμματος», σημείωσε ο διευθυντής της εταιρείας κοινωνικής καινοτομίας Στέφανος Νόλλας.

Πίσω στο CERN οι δάσκαλοι μαζί με τον Μικ Στορ κατεβαίνουν την οδό Αλμπερτ Αϊνστάϊν (όλοι οι δρόμοι του CERN έχουν πάρει ονόματα επιστημόνων) και μπαίνουν σε ένα από τα παλαιότερα κτίρια του κέντρου. Τους οδηγεί σε έναν παλιό, στενό, διάδρομο γραφείων. Υστερα από λίγο ένα κύμα ενθουσιασμού τούς ξεσηκώνει. Μια μικρή ταμπέλα γράφει: «Where the web was born».

Στην φωτογραφία Υπαίθριο γλυπτό στο CERN, πάνω στο οποίο χαράχτηκαν μεγάλες επιστημονικές ανακαλύψεις, μεταξύ των οποίων και το Πυθαγόρειο Θεώρημα.

http://www.kathimerini.gr/874109/interactive/epikairothta/episthmh/paizontas-me-ta-swmatidia-sto-cern#thirdPage

Ανακαλύφθηκε νέο σωματίδιο στα 30 GeV, σε δεδομένα της δεκαετίας 1990;

Χτες βράδυ, στον ιστότοπο arxiv.org εμφανίστηκε μια δημοσίευση του Arno Heister, όπου παρουσιάζεται μια εκ νέου ανάλυση παλαιότερων (1992 έως 1995) δεδομένων του LEP (Large Electron–Positron collider).

https://arxiv.org/pdf/1610.06536v1.pdf

Ο επιταχυντής LEP λειτούργησε από το 1989 έως το 2000. Στη συνέχεια αποσυναρμολογήθηκε για να εγκατασταθεί στο ίδιο τούνελ ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC – Large Hadron Collider). Στον επιταχυντή LEP συγκρούονταν δέσμες ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, ενώ στον LHC συγκρούονται δέσμες πρωτονίων.

Στις αρχές του 1990 ο μεγάλος επιταχυντής ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων στο CERN (LEP) παρήγαγε μερικά εκατομμύρια σωματίδια Ζ0. Τα σωματίδια Ζ0 διασπώνται αμέσως σε άλλα σωματίδια και το πείραμα ALEPH χρησιμοποιήθηκε για να παρατηρηθούν αυτές οι διασπάσεις.

Υπενθυμίζεται ότι οι φυσικοί του πειράματος ALEPH συνεργάτες, ισχυρίζονταν πως ανίχνευσαν το σωματίδιο Higgs, με μια μάζα 114 GeV και ακρίβεια πάνω από 3σ. Ο ισχυρισμός αυτός αναθεωρήθηκε αργότερα στα 1,7σ.

Η επανεξέταση του φάσματος μάζας μιονίων/αντιμιονίων στα 30,4 GeV σε γεγονότα που περιέχουν χαμηλά (bottom) κουάρκ και αντι-κουάρκ (), ανέδειξε έναν συντονισμό με εύρος 1,78 GeV και ακρίβεια 2,4 έως 2,9 σίγμα, δηλαδή ένα νέο σωματίδιο. Το ίδιο εμφανίζεται επίσης και στο φάσμα μάζας ηλεκτρονίων/αντιηλεκτρονίων , αλλά με μικρότερη στατιστική.

H ανάλυση των δεδομένων του πειράματος ALEPH δείχνει ότι κατά τη διάσπαση σωματιδίων Ζ σε ζεύγη κουάρκ – αντικουάρκ (bottom quarks) και ζεύγη μιονίου/αντιμιονίου (δεξιά) ή ηλεκτρονίου/αντι-ηλεκτρονίου (αριστερά) … παράγεται και κάποιο άγνωστο σωματίδιο (υποδεικνύεται από την καμπύλη με το κόκκινιο χρώμα).

Τώρα, γιατί ένας φυσικός ξύπνησε μια μέρα και άρχισε να ψάχνει για νέα σωματίδια ξανά σ’ αυτά τα συγκεκριμένα «αρχαία» δεδομένα, είναι ένας εύλογος προβληματισμός

Μήπως υπάρχουν κάποια νεότερα δεδομένα στον LHC που καθοδήγησαν στην συγκεκριμένη ανάλυση τον Arno Heister;

(νεώτερη ενημέρωση)

Σύμφωνα με τον Tommaso Dorigo ο συγγραφέας της εν λόγω εργασίας δεν είναι μέλος της ερευνητικής ομάδας του ALEPH. Είχε πρόσβαση στα δεδομένα του ALEPH, αφού τα δεδομένα αυτά διατίθενται ελεύθερα σε όλο τον κόσμο. Η ερευνητική ομάδα του ALEPH δεν στηρίζει την εργασία αυτή και θεωρεί ότι το σήμα που παρουσιάζεται δεν αντιστοιχεί σε κάποιο νέο σωματίδιο.

http://physicsgg.me/2016/10/22/%ce%b1%ce%bd%ce%b1%ce%ba%ce%b1%ce%bb%cf%8d%cf%86%ce%b8%ce%b7%ce%ba%ce%b5-%ce%bd%ce%ad%ce%bf-%cf%83%cf%89%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%af%ce%b4%ce%b9%ce%bf-%cf%83%cf%84%ce%b1-30-gev-%cf%83%ce%b5-%ce%b4%ce%b5/

Το Cern αναζητά φοιτητές για πρακτική άσκηση.

Έχεις ακούσει τα πάντα γι΄αυτό, το έχεις επισκεφτεί και έχεις καταλήξει πως ένα από τα ονείρά σου θα ήταν να εργασθείς εκεί;

Το CERN, το μεγαλύτερο ερευνητικό κέντρο του κόσμου, δίνει την ευκαιρία σε φοιτητές απ΄όλο τον κόσμο να κάνουν εκεί την πρακτική τους άσκηση.

Το πρόγραμμα απευθύνεται σε προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς φοιτητές από διάφορες κατευθύνσεις μαθημάτων,όπως φυσική, μηχανική και επιστήμες πληροφορικής μέχρι και νομική, μετάφραση, διοίκηση και οικονομικές επιστήμες.

Αυτές είναι οι θέσεις για πρακτική άσκηση:

Technical Student Programme, για φοιτητές από τμήματα Εφαρμοσμένης Φυσικής, Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Μηχανικών, για 4-12 μήνες. Προθεσμία 25 Οκτωβρίου 2016. Για περισσότερες πληροφορίες, εδώ.

Doctoral Student Programme, για μεταπτυχιακούς φοιτητές που προετοιμάζουν την διδακτορική τους διατριβή σε τομείς Σωματιδιακής Φυσικής, Εφαρμοσμένης Φυσικής, Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Μηχανικών και έχει διάρκεια από 12-36 μήνες. Προθεσμία αιτήσεων: 25 Οκτωβρίου 2016. Για περισσότερες πληροφορίες, εδώ.

Short-Term Students, για πρακτική άσκηση φοιτητών 1-5 μηνών, στην περίπτωση που η πρακτική άσκηση αποτελεί μέρος των σπουδών τους. Την οικονομική επιβάρυνση έχει το Ελληνικό Πανεπιστημιακό ίδρυμα. Προθεσμίες: 15 Νοεμβρίου 2016 & 31 Ιανουαρίου 2017. Δείτε περισσότερες πληροφορίες εδώ και εδώ

Administrative Student Programme, Το πρόγραμμα αυτό απευθύνεται σε φοιτητές τμημάτων διοίκησης επιχειρήσεων, οικονομικών, λογιστικής, χρηματοοικονομικής, μετάφρασης, επικοινωνίας και ΜΜΕ, οπτικοακουστικών τεχνών, εκπαίδευσης, ψυχολογίας κ.α. για πρακτική άσκηση σε βιομηχανίες ή εταιρίες. Προθεσμία αιτήσεων: 25 Οκτωβρίου 2016. Για περισσότερες πληροφορίες, εδώ.

Επίσης, σε περίπτωση που μόλις έχεις αποφοιτήσει ή τελείωσες το master ή το διδακτορικό σου; Υπάρχει το Fellowship Programme για μηχανικούς και αποφοίτους θετικών επιστημών και πληροφορικής με διάρκεια 1-2 χρόνια. Για περισσότερες πληροφορίες, εδώ.

Για ένα πλήρη κατάλογο των ευκαιριών εργασίας στο CERN, κάντε κλικ στο

https://jobs.web.cern.ch/job-adv-search

http://www.pronews.gr/portal/20161024/genika/epistimes/27120/monadiki-empeiria-cern-anazita-foitites-gia-praktiki-askisi

Η ακριβέστερη μέτρηση της μάζας του αντιπρωτoνίου.

H συμμετρία φορτίου – ομοτιμίας – χρόνου (CPT) συνεπάγεται ότι ένα σωματίδιο έχει την ίδια μάζα με το αντισωματίδιό του. Και αυτό επιβεβαιώνεται από το πείραμα ASACUSA (Atomic Spectroscopy And Collisions Using Slow Antiprotons) στο CERN όπου πραγματοποιήθηκε μια νέα ακριβέστερη μέτρηση του λόγου της μάζας του αντιπρωτονίου προς την μάζα του ηλεκτρονίου. Σύμφωνα με την ανακοίνωση των Masaki Hori et al στο περιοδικό Science o λόγος (μάζα αντιπρωτονίου)/(μάζα ηλεκτρονίου) ισούται με 1836.1526734(15), και συμφωνεί με την πρόσφατη πειραματική τιμή του αντίστοιχου λόγου πρωτονίου/ηλεκτρονίου με ακρίβεια 8×10−10.

http://asacusa.web.cern.ch/ASACUSA/asacusaweb/main/main.shtml

Το πείραμα ASACUSA στο CERN ανακοίνωσε μια νέα ακριβέστερη μέτρηση της μάζας του αντιπρωτονίου, ενός σωματιδίου της αντιύλης, σε σχέση με εκείνη του ηλεκτρονίου.

Το νέο επίτευγμα βασίζεται σε φασματοσκοπικές μετρήσεις με τη χρήση περίπου δύο δισεκατομμυρίων αντιπρωτονικών ατόμων ηλίου, τα οποία είχαν ψυχθεί σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες 1,5 έως 1,7 βαθμών Κελσίου πάνω από το απόλυτο μηδέν. Στα άτομα αυτά ένα αντιπρωτόνιο παίρνει τη θέση ενός από τα ηλεκτρόνια που περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα.

Τέτοιες μετρήσεις επιτρέπουν τη σύγκριση με μεγάλη ακρίβεια της μάζας ενός σωματιδίου αντιύλης με το αντίστοιχό του σωματίδιο ύλης, οι οποίες πρέπει να είναι απόλυτα όμοιες.

«Ένας μεγάλος αριθμός ατόμων που περιέχουν αντιπρωτόνια, ψύχθηκε κάτω από τους μείον 271 βαθμούς Κελσίου. Προκαλεί κατάπληξη το γεγονός ότι ένα άτομο που αποτελείται κατά το ήμισυ από αντιύλη, μπορεί να ψυχθεί τόσο απλά, τοποθετώντας το σε παγωμένο αέριο ηλίου», δήλωσε ο ιαπωνικής καταγωγής Μασάκι Χόρι του γερμανικού ινστιτούτου κβαντικής οπτικής Μαξ Πλανκ, επικεφαλής του πειράματος ASACUSA, που έκανε τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science».

Τα σωματίδια ύλης και αντιύλης παράγονται πάντα σε ζεύγη, ως αποτέλεσμα των συγκρούσεων σωματιδίων. Σωματίδια και αντισωματίδια έχουν την ίδια μάζα και αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο. Η μελέτη υψηλής ακριβείας των σωματιδίων αντιύλης παραμένει πάντα μια πρόκληση, επειδή όταν η ύλη και η αντιύλη έρχονται σε επαφή, εξαϋλώνονται με μια λάμψη ενέργειας λόγω της έκλυσης φωτονίων.

Ο Επιβραδυντής Αντιπρωτονίων του CERN παράγει δέσμες αντιπρωτονίων χαμηλής ενέργειας για τα πειράματα που μελετούν την αντιύλη. Το ASACUSA μπορεί να δημιουργήσει υβριδικά άτομα αποτελούμενα από ένα μίγμα ύλης και αντιύλης. Αυτά είναι τα αντιπρωτονικά άτομα ηλίου, που αποτελούνται από ένα αντιπρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο, που περιφέρονται γύρω από ένα πυρήνα ηλίου και μπορούν να δημιουργηθούν από την ανάμιξη αντιπρωτονίων με αέριο ήλιο.

Σε αυτό το μίγμα, περίπου το 3% των αντιπρωτονίων αντικαθιστούν ένα από τα δύο ηλεκτρόνια του ατόμου ηλίου. Στο αντιπρωτονικό ήλιο, το αντιπρωτόνιο που περιφέρεται γύρω από τον πυρήνα ηλίου, προστατεύεται από το νέφος ηλεκτρονίων που περιβάλλει όλο το άτομο, καθιστώντας έτσι το αντιπρωτονικό ήλιο αρκετά σταθερό για την πραγματοποίηση μετρήσεων ακριβείας.

Η μέτρηση της μάζας του αντιπρωτονίου γίνεται με φασματοσκοπικές μεθόδους, φωτίζοντας το αντιπρωτονικό ήλιο με μια δέσμη λέιζερ. Το σημαντικότερο επίτευγμα του πειράματος ASACUSA είναι ότι κατάφερε να ψύξει τα αντιπρωτονικά άτομα ηλίου σε θερμοκρασία κοντά στο απόλυτο μηδέν, αφήνοντάς τα να αιωρούνται σε ψυχρό αδρανές αέριο ήλιο. Με αυτό τον τρόπο, η μικροσκοπική κίνηση των ατόμων ελαττώνεται, κάνοντας εφικτή μια ακριβέστερη μέτρηση σε σύγκριση με προηγούμενα πειράματα.

Το πείραμα ASACUSA αναμένεται στο μέλλον να βελτιώσει ακόμη περισσότερο την ακρίβεια μέτρησης της μάζας του αντιπρωτονίου χρησιμοποιώντας δύο δέσμες λέιζερ. Στο προσεχές μέλλον, εξάλλου, η έναρξη του πειράματος ELENA στο CERN θα ενισχύσει σημαντικά την ακρίβεια τέτοιων μετρήσεων.

https://www.youtube.com/watch?v=GD2v7bFmwrs

http://physicsgg.me/2016/11/06/%ce%b7-%ce%b1%ce%ba%cf%81%ce%b9%ce%b2%ce%ad%cf%83%cf%84%ce%b5%cf%81%ce%b7-%ce%bc%ce%ad%cf%84%cf%81%ce%b7%cf%83%ce%b7-%cf%84%ce%b7%cf%82-%ce%bc%ce%ac%ce%b6%ce%b1%cf%82-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%b1%ce%bd-2/

Ταξίδι προς τη γνώση με παιχνίδι και κέφι...

Με ινδική μουσική ως υπόκρουση, μαθητές της Γ΄ ή της Δ΄ Δημοτικού, αντίστοιχα, σε διάταξη μικρού τρένου μπαίνουν στο εργαστήριο της Σχολής Χιλλ στο κέντρο της Αθήνας. Εφοδιασμένοι με τα υλικά τους για να γνωρίσουν τον κόσμο που τους περιβάλλει –και άρα τον εαυτόν τους– μέσα από τα κάτοπτρα της επιστήμης. Εν προκειμένω, της Φυσικής. Ενα κουτάκι γάλα, ένα πλαστικό άδειο μπουκάλι, ένα χαρτί, μαρκαδόροι, μία μπαταρία, ένα κινητηράκι που μπορεί να έχει αφαιρεθεί από ένα αποσυναρμολογημένο παλιό παιχνίδι, ένας φακός, καλώδια, λαμπάκια.

Τα πιτσιρίκια ανασκουμπώνονται και εκπαιδευμένα από τη δασκάλα τους Φυσικό, κ. Τίνα Νάντσου, να αναζητούν λύσεις, να επιχειρούν μόνα τους και να θέτουν ερωτήσεις, ξεκινούν την περιπέτεια του ταξιδιού προς τη γνώση. Αφοσιωμένα εργάζονται και μαθαίνουν να δουλεύουν βοηθώντας τον διπλανό τους, ενώ γύρω τους ένας ηλιακός φούρνος αναπαύεται και περιμένει να τον τελειοποιήσουν, πλανήτες αυτοσχέδιοι κρέμονται στο σύμπαν που ξεκουράζεται σε ένα ράφι, ένα μοντέλο πειράματος του CERN τα παρατηρεί από ψηλά. Η παιδική μαγεία είναι εδώ, όσο η επιστήμη δουλεύει υπόγεια εντός τους. «Πειράματα Φυσικής με απλά υλικά» διδάσκονται παίζοντας και διασκεδάζοντας. Πιο πέρα μια συσκευή, αποτέλεσμα πειράματος παλιότερου μαθητή, εξηγεί την ύλη και την αντι-ύλη, με ένα κύκλωμα που αναβοσβήνει, τη φωτογραφία του ίδιου του μικρού ως εαυτού και αντι-εαυτού που όταν αυτοί οι δύο συναντιούνται, τότε παράγεται φως. Ο Γιουνγκ θα χαμογελούσε με μια τέτοια διατύπωση, ιδίως άμα άκουγε τον ορισμό του βραχυκυκλώματος. Αλλωστε, παραδίπλα βλέπεις ένα φορητό «Bing Bang», που όποιος θέλει μπορεί να κατασκευάσει και να πάρει στο σπίτι του...

Επιφωνήματα του τύπου «αριστούργημα», «είναι τέλειο», ακολουθούν τη δραστηριότητα του «Κύκλου περιβάλλοντος», όπου με ένα φακό, λίγο νερό και ένα διάφανο ποτήρι, τα παιδιά μελετούν το φως, το φάσμα του, την ατμόσφαιρα, το γιατί ο ουρανός είναι μπλε και το ηλιοβασίλεμα κόκκινο.

Η πρόσκληση να παρακολουθήσουμε το εργαστήριο των πειραμάτων αφορούσε τις πολλαπλές δραστηριότητες της δασκάλας τους που διατηρεί και ομώνυμο ιστολόγιο (http://tinanantsou.blogspot.gr) και η οποία έχει την παιδαγωγική επιμέλεια στην εκπαιδευτική πρωτοβουλία, «Playing with Protons» (http://playingwithprotons.web.cern.ch), στο πλαίσιο των δράσεων του πειράματος CMS του CERN. Η τεχνολογία, η καινοτομία και η επιστήμη είναι διαθέσιμες στα δάχτυλα πια των δραστήριων εκπαιδευτικών αλλά και των παιδιών που έχουν την τύχη να λαμβάνουν κίνητρα και ερεθίσματα να έρθουν κοντά τους και να αγαπήσουν την έρευνα, την αναζήτηση, τη δημιουργία. Ηδη, στο πλαίσιο του παραπάνω προγράμματος, δέκα υποτροφίες δόθηκαν σε εκπαιδευτικούς και δημόσιων σχολείων από την Ελευσίνα, τη Χίο, τη Ραφήνα, τα Σπάτα, την Ελευσίνα, την Κρήτη, τη Θεσσαλονίκη, τη Σαντορίνη προκειμένου να διαχυθεί αυτή η προσπάθεια γνώσης και πειραματισμού για τα παιδιά, ενώ μια βόλτα στο Διαδίκτυο σε κάνει να εκπλήσσεσαι για το πόσο κάτι που πριν από χρόνια θα φάνταζε τόσο μακρινό και άπιαστο στα μάτια μας, όπως το CERN, έχει έρθει τόσο κοντά στα παιδιά της Ελλάδας και της Ευρώπης, με προγράμματα, επισκέψεις και πολλές πρωτοβουλίες διάδοσης των οραμάτων της επιστήμης.

http://www.kathimerini.gr/886976/article/epikairothta/episthmh/ta3idi-pros-th-gnwsh-me-paixnidi-kai-kefi

Οι διάδοχοι του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC)

Ποιος επιταχυντής θα διαδεχθεί τον LHC στην εξιχνίαση των μυστηρίων του σύμπαντος;

Με διάμετρο 27 χιλιομέτρων και ικανότητα επιτάχυνσης των δεσμών πρωτονίων σε ταχύτητα 99,999999% της ταχύτητας του φωτός, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων στο CERN στα δυτικά της Γενεύης αποτελεί ένα τεχνολογικό επίτευγμα που μπόρεσε να γίνει πραγματικότητα με τη συνεργασία 10.000 επιστημόνων και μηχανικών. Ήδη επίσης έχει καταφέρει να γράψει ιστορία στη φυσική, αποδεικνύοντας πειραματικά την ύπαρξη του «σωματιδίου του θεού», το οποίο προσδίδει μάζα στα «συστατικά» της ύλης.

Ωστόσο, όσο εντυπωσιακή κι αν είναι η ενέργεια των συγκρούσεων στο εσωτερικό του, οι επιστήμονες γνωρίζουν πως δεν είναι αρκετή για να δώσει απαντήσεις σε όλα τα ερωτήματα της φυσικής. Έτσι, παρόλο που έχει τουλάχιστον άλλα 15 χρόνια λειτουργίας, ερευνητικές ομάδες σε όλο τον πλανήτη καταστρώνουν 3 διαφορετικά σχέδια για την πειραματική διάταξη που θα τον διαδεχθεί.

Σύμφωνα με κάθε ομάδα, ο «διάδοχος» που προτείνει είναι απαραίτητος για να μελετηθεί με ακόμη μεγαλύτερη λεπτομέρεια το «σωματίδιο του θεού», αλλά και για να συνεχίσει η πειραματικά η αναζήτηση για τη «σκοτεινή» ύλη, δηλαδή για το άγνωστης έως σήμερα φύσης υλικό που «κατακλύζει» το σύμπαν, αντιστοιχώντας στο 27% της ενέργειας-ύλης του.

Όσον αφορά το «σωματίδιο του θεού», δηλαδή το μποζόνιο Χιγκς, η πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξής του δεν λύνει όλες τις απορίες των επιστημόνων. Για παράδειγμα, για ποιον λόγο έχει μόλις 130πλάσια μάζα από το πρωτόνιο, όπως απέδειξε LHC, και δεν είναι βαρύτερο; Επίσης, μήπως υπάρχουν τουλάχιστον τέσσερις ακόμη βαρύτερες «παραλλαγές» του, όπως προβλέπουν ορισμένες θεωρίες;

Τέτοιες απορίες δεν είναι σε θέση να απαντήσει ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, καθώς στο εσωτερικό του το μποζόνιο Χιγκς δεν παράγεται σε ικανοποιητικά μεγάλη ποσότητα. Για να γίνει αυτό, χρειάζεται ένας νέος επιταχυντής, που θα είναι «εργοστάσιο παραγωγής μποζονίων Χιγκς».

Στην περίπτωση της «σκοτεινής» ύλης, πολλοί φυσικοί θεωρούν πως το «συστατικό» της είναι ένα νέο σωματίδιο, ή οικογένεια σωματιδίων, που δεν έχουν ανιχνευθεί έως σήμερα. Ωστόσο, αν και αρκετοί ήλπιζαν πως θα ανακαλύπτονταν στον LHC, κάτι τέτοιο δεν έχει συμβεί μέχρι σήμερα. Έτσι, για τον εντοπισμό τους, υποστηρίζουν πως θα χρειασθεί μία ισχυρότερη πειραματική διάταξη, στην οποία να επιτυγχάνονται ακόμη ισχυρότερες συγκρούσεις δεσμών από σωματίδια.

Οι παραπάνω λόγους είναι μερικοί από τους πιο βασικούς που επικαλούνται οι υπεύθυνοι των σχεδίων για τους 3 μελλοντικούς επιταχυντές, οι οποίοι προτείνονται ως «διάδοχοι» του LHC. Οποιοσδήποτε από τους 3 υλοποιηθεί, θα αποτελεί το μεγαλύτερο πείραμα φυσικής που έγινε ποτέ.

Διεθνής Γραμμικός Επιταχυντής (ILC), Ιαπωνία

Όπως δείχνει και το όνομά του ο Διεθνής Γραμμικός Επιταχυντής θα διαθέτει μία σήραγγα 31 χιλιομέτρων, στο κέντρο της οποίας θα συγκρούονται δέσμες ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, που θα έχουν ξεκινήσει από τα δύο άκρα της σήραγγας. Η ισχύς του αναμένεται να είναι 500 GeV (γιγα-ηλεκτρονιοβόλτ), δηλαδή υποπολλαπλάσια από τα 13 TeV (τερα-ηλεκτρονιοβόλτ) του LHC.

Διαβάστε επίσης: O Διεθνής Γραμμικός Επιταχυντής Σωματιδίων (ILC)

https://physicsgg.me/2013/06/16/o-%CE%B4%CE%B9%CE%B5%CE%B8%CE%BD%CE%AE%CF%82-%CE%B3%CF%81%CE%B1%CE%BC%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8C%CF%82-%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%85%CE%BD%CF%84%CE%AE%CF%82-%CF%83%CF%89%CE%BC%CE%B1%CF%84/

Ο λόγος είναι πως στον LHC συγκρούονται πρωτόνια, τα οποία αποτελούνται από μικρότερα σωματίδια, τα κουάρκ. Αντίθετα, τα ηλεκτρόνια και το ποζιτρόνια είναι στοιχειώδη σωματίδια.

Τα σχέδια του επιταχυντή έχουν ολοκληρωθεί, με συνέπεια να είναι έτοιμη η έναρξη κατασκευής του. Ωστόσο, αυτό που πρέπει να γίνει πρώτα είναι επιμερισθεί το ποσό από τα 10 δισ. δολάρια, που είναι το κόστος κατασκευής του, ανάμεσα στην Ιαπωνία, τις ΗΠΑ και τις ευρωπαϊκές χώρες που έχουν δηλώσει πως θα πάρουν μέρος στο πρότζεκτ.

Κυκλικός Επιταχυντής Ηλεκτρονίων-Ποζιτρονίων (CEPC), Κίνα

Η κινεζική πρόταση είναι ο Κυκλικός Επιταχυντής Ηλεκτρονίων-Ποζιτρονίων (CEPC), ο οποίος σχεδιάζεται να εγκατασταθεί στην επαρχεία Χεμπέι της χώρας. Η σήραγγα του θα έχει κυκλικό σχήμα, με τουλάχιστον διπλάσιο μέγεθος από το «τούνελ» του LHC – τα σενάρια που μελετώνται μιλούν για περιφέρεια 54, 70 ή ακόμη και 88 χιλιομέτρων.

Διαβάστε επίσης: Ο υπερ-επιταχυντής που σχεδιάζει η Κίνα

https://physicsgg.me/2014/07/23/%CE%BF-%CF%85%CF%80%CE%B5%CF%81-%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%85%CE%BD%CF%84%CE%AE%CF%82-%CF%80%CE%BF%CF%85-%CF%83%CF%87%CE%B5%CE%B4%CE%B9%CE%AC%CE%B6%CE%B5%CE%B9-%CE%B7-%CE%BA%CE%AF%CE%BD/

Σε πρώτη φάση, ο CEPC προορίζεται για «εργοστάσιο παραγωγής μποζονίων Χιγκς», προκαλώντας συγκρούσεις ηλεκτρονίων και πρωτονίων σε ενέργειας 250 GeV (γιγα-ηλεκτρονιοβόλτ). Στόχος είναι σε επόμενη φάση η διάταξη να αναβαθμισθεί, φθάνοντας σε ενέργειας 70-100 TeV (τερα-ηλεκτρονιοβόλτ), ώστε να «εξερευνηθούν» άγνωστες έως σήμερα περιοχές της φυσικής.

Τα σχέδια της διάταξης αναμένεται να ολοκληρωθούν το 2020, ενώ η κατασκευή της μπορεί να ξεκινήσει το 2021 και η λειτουργία της το 2028 – αν η κυβέρνηση της χώρας δώσει το «πράσινο φως» στη χρηματοδότησή της. Το κόστος της πρώτης φάσης αναμένεται να αγγίξει τα 6 δισ. δολάρια και της αναβάθμισης, που προγραμματίζει για τις αρχές της δεκαετίας του 2040, τα 20 δισεκατομμύρια.

Μελλοντικός Κυκλικός Επιταχυντής, Γαλλοελβετικά σύνορα

Την ίδια στιγμή, ούτε το CERN αναπαύεται στις δάφνες του, αφού κι αυτό καταστρώνει σχέδια για τον διάδοχο του LHC. Μάλιστα, τα σχέδια του ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών είναι τα πλέον μεγαλεπήβολα, καθώς ο προτεινόμενος Μελλοντικός Κυκλικός Επιταχυντής (FCC) θα έχει περιφέρεια 90-100 χιλιόμετρα, πετυχαίνοντας ενέργειες 100 TeV (τερα-ηλεκτρονιοβόλτ).

Διαβάστε επίσης: Μετά τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), ο Πολύ Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (VLHC)

https://physicsgg.me/2013/11/13/vlhc-%CE%BF-%CF%80%CE%BF%CE%BB%CF%8D-%CE%BC%CE%B5%CE%B3%CE%AC%CE%BB%CE%BF%CF%82-%CE%B5%CF%80%CE%B9%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%85%CE%BD%CF%84%CE%AE%CF%82-%CE%B1%CE%B4%CF%81%CE%BF%CE%BD%CE%AF%CF%89%CE%BD/

Σε πρώτη φάση, στο εσωτερικό του θα συγκρούονται δέσμες ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, δίνοντας στην πορεία τη θέση τους σε δέσμες ηλεκτρονίων- πρωτονίων και τελικά πρωτονίων-πρωτονίων. Οι επιστήμονες του CERN θα έχουν έτοιμη την πρώτη έκθεση για τον (FCC) το 2018, ενώ η κατασκευή του θα μπορούσε να ξεκινήσει στα μέσα της δεκαετίας του 2030.

http://physicsgg.me/2016/12/15/%ce%bf%ce%b9-%ce%b4%ce%b9%ce%ac%ce%b4%ce%bf%cf%87%ce%bf%ce%b9-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%bc%ce%b5%ce%b3%ce%ac%ce%bb%ce%bf%cf%85-%ce%b5%cf%80%ce%b9%cf%84%ce%b1%cf%87%cf%85%ce%bd%cf%84%ce%ae-%ce%b1%ce%b4/