Αρχισε το ταξίδι στα απόκρυφα του Σύμπαντοs

[Bi2L]

Με μεγάλη επιτυχία στέφθηκε η πρώτη μέρα της λειτουργίας του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Πυρηνικής Φυσικής (CERN) και μια νέα εποχή ξεκίνησε για την επιστήμη.

 

http://www.astrovox.gr/forum/viewtopic.php?t=8683

Πείραμα Αναπαράστασης του Big Bang την Τετάρτη

 

 

Κατά την πρώτη δοκιμή, δύο δέσμες πρωτονίων απελευθερώθηκαν μέσα στη σήραγγα του επιταχυντή με διαφορά πέντε ωρών και με αντίθετες κατευθύνσεις και διέτρεξαν όλο το μήκος του επιταχυντή. Στην αίθουσα ελέγχου ο ενθουσιασμός ήταν μεγάλος καθώς όλα τα όργανα λειτούργησαν φυσιολογικά και δεν υπήρξε κανένα τεχνικό σφάλμα, όπως ανησυχούσαν οι επιστήμονες του κέντρου.

 

 

Οπως χαρακτηριστικά δήλωσε ο Τζιμ Αλ Χαλίλι του Πανεπιστημίου του Σάρεϊ, «όλη η ανησυχία των επιστημόνων περιστρεφόταν γύρω από πιθανά τεχνικά προβλήματα και τις πτώσεις της τάσης, ενώ δεν ανησυχούσαν καθόλου για το αν θα τους ρουφήξουν μαύρες τρύπες. Τώρα ξεκινάει το πάρτι. Δεν έχει σημασία τι θα βρούμε και τι δεν θα βρούμε, σημασία έχει ότι ξεκλειδώνουμε τα μυστήρια του Σύμπαντος».

 

Πειράματα

Στην επόμενη φάση των πειραμάτων, σε μερικές εβδομάδες από τώρα, θα ξεκινήσουν οι πρώτες δοκιμαστικές συγκρούσεις ανάμεσα σε δύο αντιπαράλληλες δέσμες πρωτονίων, ενώ τα τέσσερα μεγαλύτερα πειράματα θα πραγματοποιηθούν σταδιακά και τα πρώτα αποτελέσματα αναμένονται σε περίπου έναν χρόνο.

 

 

Ο αξίας 6,5 δισ. ευρώ Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, σε πλήρη ισχύ θα μπορεί να πραγματοποιεί περίπου ένα δισεκατομμύριο συγκρούσεις σωματιδίων το δευτερόλεπτο τα οποία θα τρέχουν με το 99,9999991% της ταχύτητας του φωτός, δηλαδή με περίπου 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο.

 

Οι συνθήκες των πειραμάτων είναι τέτοιες ώστε να προσομοιάζουν με τις πρώτες στιγμές του Σύμπαντος, τα πρώτα δευτερόλεπτα μετά τη Μεγάλη Εκρηξη, όταν οι διαστάσεις και οι τέσσερις αλληλεπιδράσεις (ηλεκτρομαγνητική, ισχυρή πυρηνική, ασθενής πυρηνική και βαρύτητα) δεν είχαν ακόμα ξεχωρίσει, όταν ο νεαρός Κόσμος βρισκόταν ακόμα στα γεννοφάσκια του.

 

Με τις συγκρούσεις των πρωτονίων μέσα στα 27 χιλιόμετρα της σήραγγας του LHC, οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να επιρρώσουν, να διαψεύσουν ή και να ξεπεράσουν το Καθιερωμένο Μοντέλο της φυσικής και να γεμίσουν με πειραματικά δεδομένα τα κενά της αντίληψής μας για το Σύμπαν. Σημαντικό γι αυτό είναι να παρατηρηθεί (ή να μην παρατηρηθεί) το μποζόνιο του Χιγκς -αποκαλούμενο και «Σωματίδιο του Θεού»- το οποίο θεωρητικά είναι αυτό που χαρίζει στην ύλη τη μάζα της.

 

Οι στόχοι

Μεταξύ των ερευνητικών στόχων είναι η διερεύνηση της θεωρίας της υπερσυμμετρίας, που προσπαθεί να εξηγήσει το γεγονός ότι η γνωστή σε μας ύλη αποτελεί μόνο το 4% του Σύμπαντος, ενώ το υπόλοιπο 96% αποτελείται από τη σκοτεινή ύλη (23%) και τη σκοτεινή ενέργεια (73%), καθώς και η παρατήρηση της «ακτινοβολίας Χόκινγκ», που απελευθερώνεται από τις μαύρες τρύπες. Ενα άλλο αίτημα είναι η μελέτη της αντι-ύλης.

 

«Βάλαμε σε αυτή τη μηχανή τις λαμπρότερες ιδέες μας»

 

Σαν παιδί περνούσε τον χρόνο του πραγματοποιώντας μικρές εκρήξεις με το σετ χημείας του. Ουαλός, γιος μεταλλωρύχου, ο μηχανικός Λιν Εβανς είναι σήμερα ο επικεφαλής του πιο πολυδάπανου και φιλόδοξου φυσικού πειράματος στην ιστορία. Ο Εβανς δηλώνει περήφανος που μπόρεσε να κάνει το όνειρό του πραγματικότητα.

 

«Θα τερματίσουμε έναν μαραθώνιο με ένα σπριντ», είχε δηλώσει ο Εβανς πριν από μερικές ημέρες. Τα τελευταία 14 χρόνια ηγούνταν μιας ομάδας με τα λαμπρότερα μυαλά στον κόσμο για να χτίσει τη μεγαλύτερη μηχανή που έχει ποτέ φτιαχτεί. Χθες είδε το όνειρό του να γίνεται πραγματικότητα, όταν έθεσε επιτυχώς σε λειτουργία τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) και διοχέτευσε την πρώτη δέσμη πρωτονίων. Ο Ουαλός μηχανικός είχε δηλώσει ότι θα νιώσει κάποια ανακούφιση όταν διοχετευτεί η πρώτη δέσμη πρωτονίων στον LHC και ότι θα ανακουφιστεί «ακόμη περισσότερο όταν δει τις πρώτες συγκρούσεις υψηλής ενέργειας». «Ο κόσμος νομίζει ότι είμαι ράκος αυτήν τη στιγμή, αλλά είμαι απόλυτα σίγουρος ότι έχουμε βάλει σε αυτήν τη μηχανή τις λαμπρότερες ιδέες μας», δήλωσε ο Εβανς.

 

του ΧΡΗΣΤΟΥ ΣΤΑΣΙΝΟΠΟΥΛΟΥ

stasinopoulos@pegasus.gr

 

 

 

Είμαστε αρχαιολόγοι του σύμπαντος, λένε Ελληνες ερευνητες που ζούν τον επιστημονικο άθλο

 

«Τώρα αρχίζει η συναρπαστική περίοδος. Από σήμερα ανοίγεται μπροστά μας ένας δρόμος μακρύς. Οπως άλλωστε σε κάθε εξερευνητή, όταν επιβιβάζεται στο πλοίο του και σαλπάρει»... Ο δρ Φυσικής Υψηλών Ενεργειών, Σωτήρης Βλάχος, ερευνητής του ινστιτούτου CERN εδώ και 20 χρόνια, είδε χθες το πρωί στο κέντρο ελέγχου του ανιχνευτή Atlas το «πείραμα του αιώνα» να ξεκινάει με επιτυχία.

 

«Κανείς δεν κατάφερε να κοιμηθεί την προηγούμενη νύχτα. Φύγαμε βράδυ από το ινστιτούτο και γυρίσαμε πριν ξημερώσει. Την περιμέναμε χρόνια αυτήν τη στιγμή και τελικά οι κόποι μας απέδωσαν. Οταν είδαμε τη δέσμη πρωτονίων να διασχίζει τον ανιχνευτή, ξεσπάσαμε σε χειροκροτήματα και σε κλάματα».

 

Ο κ. Βλάχος είναι υπεύθυνος λειτουργίας ενός υποσυστήματος του ανιχνευτή Atlas. «Και μόνο η κυκλοφορία μέσα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) μιας δέσμης πρωτονίων ήταν μεγάλο κατόρθωμα. Χρειάστηκαν πολλά χρόνια για να κατασκευαστεί, και δεν ήταν καθόλου προφανές ότι θα λειτουργήσει σωστά, παρά τους εξονυχιστικούς ελέγχους».

 

Οπως εξηγεί και ο δρ Χρήστος Ζαμαντζάς, αρχιμηχανικός ενός από τα συστήματα προστασίας του επιταχυντή, η πίεση και η αγωνία ήταν στο ζενίθ. «Ολη την προηγούμενη εβδομάδα είχαμε άπειρα ζητήματα να λύσουμε. Το ίδιο και κατά τη χθεσινή νύχτα. Μέχρι την τελευταία στιγμή κάναμε ρυθμίσεις. Ευτυχώς όλα σήμερα (σ.σ. χθες) δούλεψαν μια χαρά και δεν χρειάστηκε να επέμβουμε».

 

Οπως διευκρινίζει, ο επιταχυντής ξεκίνησε με ενέργεια 450 GeV (γίγα-ηλεκτρονιοβόλτ), ενώ σταδιακά θα φθάσει τα 7.000 GeV. Κάτι που όμως δεν αναμένεται πριν από την επόμενη άνοιξη. «Το δύσκολο, σε αυτή την πρώτη φάση, ήταν να οδηγήσουμε με ακρίβεια 2 χιλιοστών την ακτίνα των πρωτονίων σε απόσταση 27 χλμ.

 

Πετυχαίνοντας αυτό, αποδείξαμε πως το θαύμα αυτό της τεχνολογίας μπορεί να λειτουργήσει όπως θέλουμε. Ελπίζουμε πως έπειτα από πολλά χρόνια θα κοιτάμε πίσω λέγοντας πως γυρίσαμε σελίδα στο βιβλίο της γνώσης», λέει ο κ. Παρασκευάς Σφήκας, υπεύθυνος του προγράμματος Φυσικής στον ανιχνευτή CNS.

 

«Το επόμενο βήμα είναι να διατηρηθεί δέσμη πρωτονίων για μεγάλα χρονικά διαστήματα μέσα στον επιταχυντή, διανύοντας την κυκλική τροχιά των 27 χλμ. 11.000 φορές το δευτερόλεπτο». Το πείραμα θα συνεχισθεί μέχρι και τον Νοέμβριο, οπότε θα πέσουν για τους τρεις χειμωνιάτικους μήνες οι διακόπτες του - όπως κάθε χρόνο στο CERN- καθώς η ηλεκτρική ενέργεια είναι πολύ ακριβή το χειμώνα...

 

Από την επόμενη άνοιξη όμως ξεκινά η κυρίως φάση του πειράματος. «Φανταστείτε δυο τρένα», εξηγεί ο κ. Σφήκας, «με 3.600 βαγόνια το καθένα. Το κάθε βαγόνι κουβαλά 100 δισεκατομμύρια πρωτόνια. Αυτά θα συγκρούονται μέσα στον κυλινδρικό επιταχυντή.

 

Η ενέργεια όλης της δέσμης ισούται με αυτήν που χρειάζεται ένα αεροπλανοφόρο για να κινηθεί με ταχύτητα 7-10 ναυτικών μιλίων την ώρα. Μόνο που στη συγκεκριμένη περίπτωση η ενέργεια αυτή θα είναι πακεταρισμένη σε μια ελάχιστη επιφάνεια με ακτίνα 15 χιλιοστά του χιλιοστού»... Τότε, ίσως έρθει η ώρα για να ανιχνευθεί το περίφημο σωματίδιο Χιγκς, που πολλοί αποκαλούν «σωματίδιο του Θεού», καθώς ενδέχεται να δώσει απαντήσεις για θεμελιώδη ερωτήματα, όπως γιατί η ύλη έχει μάζα.

 

Ωστόσο, παρατηρεί ο κ. Σφήκας, «η πιθανότητα παραγωγής του σε οποιαδήποτε σύγκρουση είναι μικρή και για να παρατηρήσουμε ικανοποιητικό αριθμό τέτοιων σωματιδίων θα πρέπει να δούμε μεγάλο αριθμό συγκρούσεων. Είναι περίπου σαν να περιμένει κανείς να κερδίσει το λαχείο»...

 

Παρ όλα αυτά, «υπάρχουν πολλοί που υποστηρίζουν ότι ίσως βρούμε κάτι άλλο τελικά, πιο ενδιαφέρον», συμπληρώνει ο κ. Βλάχος. «Μπροστά μας ανοίγονται νέοι ορίζοντες και πρέπει να έχουμε τα μάτια μας ανοικτά. Δεν μπορούμε να ξέρουμε τι θα βρούμε. Εγώ θα ήθελα να βρω κάτι που δεν το περιμένω. Περπατάμε αυτήν τη στιγμή σε ένα εντελώς καινούργιο μονοπάτι, όποια πρόβλεψη κι αν κάνουμε μικρή σχέση θα έχει με την πραγματικότητα».

 

Αυτό είναι ακριβώς που προκαλεί ρίγη ενθουσιασμού στους επιστήμονες. «Θα μπορούσε να πει κανείς πως είμαστε αρχαιολόγοι του Σύμπαντος», χαριτολογεί η κ. Ρόζι Νικολαϊδου, ερευνήτρια στο CERN, αφού το πείραμα επιχειρεί να αναπαραστήσει τι συνέβη ένα δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου μετά το Μπινγκ Μπανγκ, δηλαδή 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Φιλοδοξεί να ξεκλειδώσει μεγάλα μυστικά και να δώσει απαντήσεις σε ερωτήματα όπως τι είναι η σκοτεινή ύλη ή ενδεχομένως και η σκοτεινή ενέργεια, που αποτελούν το 96% του Σύμπαντος.

 

Σενάρια

Από την ίδια αφετηρία όμως ξεκινούν και τα ... καταστροφολογικά σενάρια, περί δημιουργίας μαύρης τρύπας, από την οποία κινδυνεύουμε. «Αστειότητες», λέει ο κ. Βλάχος. «Τα φαινόμενα που παρατηρούμε ή θα παρατηρήσουμε συμβαίνουν στο Σύμπαν καθημερινά, δεν είναι κάτι καινούργιο. Απλώς το κάνουμε υπό ελεγχόμενες συνθήκες».

 

Οσο για τη χρησιμότητα των συμπερασμάτων του μεγάλου αυτού πειράματος, ο κ. Σφήκας δίνει ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα. «Οταν πριν από πολλά χρόνια ο μεγάλος φυσικός, Μάικλ Φαραντέι, πειραματιζόταν στο εργαστήριό του, τον επισκέφθηκε - κατά τον θρύλο - ο βασιλιάς της Αγγλίας. Αφού ξεναγήθηκε στα πειράματά του πάνω στον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό, ο βασιλιάς τον ρώτησε:

 

- Πολύ ωραία όλα αυτά αλλά σε τι μπορεί να χρησιμεύσουν;

 

Κι ο Φαραντέι, αφού σκέφτηκε λίγο, απάντησε:

 

- Δεν ξέρω, μεγαλειότατε. Αλλά ένα μπορώ να σας πω. Οτι μια μέρα θα το φορολογείτε»...

 

του ΓΙΑΝΝΗ ΦΩΣΚΟΛΟΥ

jfoskolos@pegasus.gr

 

πηγη ethnos.gr

http://www.ethnos.gr/article.asp?catid=11386&subid=2&tag=8400&pubid=1560575