CERN: Ευρωπαϊκος Οργανισμος Στοιχειωδών Σωματιδίων

Δροσος Γεωργιος · Οκτώβριος 3, 2013

Φωτογράφησαν δεσμούς υδρογόνου.

Ο δεσμός υδρογόνου, ένα είδος ελκτικής δύναμης που εμφανίζεται ανάμεσα σε ορισμένα μόρια, παίζει κρίσιμο ρόλο για τη χημεία της ζωής. Τώρα, ερευνητές στην Κίνα αναφέρουν ότι κατάφεραν για πρώτη φορά να τον δουν από κοντά -τα μοναδικά πορτρέτα παρουσιάζονται στο περιοδικό Science.

http://www.sciencemag.org/content/early/2013/09/25/science.1242603

Ο δεσμός έχει υπερβολικά μικρό μήκος για να μπορεί να γίνει ορατός σε οποιοδήποτε οπτικό ή ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Ο άθλος βασίστηκε στο λεγόμενο μικροσκόπιο ατομικής δύναμης (AFM), το οποίο χρησιμοποιεί μια μικροσκοπική ακίδα για να σαρώσει το δείγμα και να συμπεράνει έτσι τις ιδιότητές του.

Στη συγκεκριμένη μελέτη, η ακίδα δεν άγγιζε τα μόρια αλλά ταλαντωνόταν δίπλα τους σε πολύ μικρή απόσταση. Η επιφάνεια του δείγματος άλλαζε τη συχνότητα ταλάντωσης, και η αλλαγή αυτή επέτρεψε την απεικόνιση του δείγματος σε ατομική ακρίβεια.

Η ίδια τεχνική είχε χρησιμοποιηθεί και για την πρώτη άμεση απεικόνιση του ομοιοπολικού δεσμού αλλά και την πρώτη απεικόνιση μορίων πριν και μετά μια χημική αντίδραση.

http://physicsgg.me/2012/09/14/%CF%86%CF%89%CF%84%CE%BF%CE%B3%CF%81%CE%B1%CF%86%CE%AF%CE%B1-%CF%87%CE%B7%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD-%CE%B4%CE%B5%CF%83%CE%BC%CF%8E%CE%BD/

http://physicsgg.me/2013/05/31/%CF%86%CF%89%CF%84%CE%BF%CE%B3%CF%81%CE%B1%CF%86%CE%AF%CE%B5%CF%82-%CE%BC%CE%BF%CF%81%CE%AF%CF%89%CE%BD-%CF%80%CF%81%CE%B9%CE%BD-%CE%BA%CE%B1%CE%B9-%CE%BC%CE%B5%CF%84%CE%AC-%CF%84%CE%B7-%CF%87%CE%B7/

Τα αποτελέσματα του πειράματος δείχνουν ξεκάθαρα ότι η μικροσκοπία ατομικής δύναμης μπορεί να βοηθήσει στη μελέτη των δεσμών υδρογόνου, οι οποίοι είναι μεν πανταχού παρόντες, η φύση τους όμως παραμένει αμφιλεγόμενη.

Ο ηλεκτροστατικός δεσμός παίζει κρίσιμο ρόλο στα πιο σημαντικά μόρια που γνωρίζει ο άνθρωπος: είναι η δύναμη χάρη στην οποία το νερό είναι υγρό σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά και η δύναμη που συγκρατεί μεταξύ τους τις δύο έλικες στο μόριο του DNA.

Ο δεσμός αυτός είναι μια διαμοριακή έλξη ανάμεσα σε μόρια που περιέχουν υδρογόνο και εμφανίζουν έντονα ασύμμετρη κατανομή των φορτίων τους. Για παράδειγμα, στο μόριο του νερού τα ηλεκτρόνια έλκονται περισσότερο από τα άτομα οξυγόνου από ό,τι από τα άτομα υδρογόνου, οπότε η μια πλευρά του μορίου έχει μερικό θετικό φορτίο και η άλλη πλευρά αρνητικό.

Η «θετική» πλευρά ενός μορίου νερού έλκει την «αρνητική» πλευρά ενός δεύτερου μορίου, οπότε ανάμεσά τους σχηματίζεται ένας δεσμός υδρογόνου.

Για να διευκολύνουν το έργο τους οι ερευνητές στο Εθνικό Κέντρο Νανοεπιστήμης και Τεχνολογίας δεν χρησιμοποίησαν μόρια νερού αλλά την ουσία 8-υδροξυκινολίνη, της οποίας το μόριο έχει το πλεονέκτημα ότι είναι επίπεδο, με τον δεσμό υδρογόνου να προεξέχει και να ξεχωρίζει πιο εύκολα.

Η μελέτη περισσότερων μορίων με δεσμούς υδρογόνου θα μπορούσε στο μέλλον να δώσει οριστικές απαντήσεις για αυτή τη σημαντική διαμοριακής έλξης. «Η φύση του δεσμού υδρογόνου παραμένει αντικείμενο συζήτησης» επισημαίνει ο Δρ Κι, επικεφαλής της μελέτης.

Συγκεκριμένα, η μικροσκοπία AFM θα μπορούσε να απαντήσει στο ερώτημα του εάν ο δεσμός υδρογόνου είναι μια ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση, όπως θεωρούνταν για πολύ καιρό, ή αν έχει χαρακτηριστικά ενός πραγματικού χημικού δεσμού, όπως υποδηλώνουν πειράματα περίθλασης ακτίνων Χ.

http://physicsgg.me/2013/10/01/%cf%86%cf%89%cf%84%ce%bf%ce%b3%cf%81%ce%ac%cf%86%ce%b7%cf%83%ce%b1%ce%bd-%ce%b4%ce%b5%cf%83%ce%bc%ce%bf%cf%8d%cf%82-%cf%85%ce%b4%cf%81%ce%bf%ce%b3%cf%8c%ce%bd%ce%bf%cf%85/

Δροσος Γεωργιος · Οκτώβριος 7, 2013

Peter Higgs: o μετριόφρων φυσικός που υποτιμά τον εαυτο του...αλλά εξυμνούν οι συνάδελφοί του.

“Οι σωματιδιακοί φυσικοί μιλάνε με θαυμασμό για τον άνθρωπο που περιέγραψε αυτό που τελικά έγινε γνωστό ως “Μηχανισμός Χιγκς”.

Για τους επιστήμονες ενός κάποιου αναστήματος, αυτές οι πρώτες μέρες του Οκτωβρίου συνοδεύονται από έντονο εκνευρισμό. Οι υποψηφιότητες είναι γνωστές. Οι αναφορές πυκνώνουν. Το μόνο που μένει είναι να ψηφίσουν τα μέλη της επιτροπής του βραβείου Νόμπελ. Κανείς δεν μπορεί να στοιχηματίσει με βεβαιότητα για το ποιος θα κερδίσει φέτος το πιο σημαντικό βραβείο επιστήμης, ωστόσο οι προβλέψεις αφθονούν.

Μιλήστε με σωματιδιακούς φυσικούς, για παράδειγμα, και οι περισσότεροι θα σας αναφέρουν ένα όνομα περισσότερο από κάθε άλλο. Στην κορυφή της δικής τους λίστας με τους νικητές –τα βραβεία θα ανακοινωθούν την ερχόμενη Τρίτη– είναι ο ογδοντατετράχρονος Βρετανός φυσικός Πίτερ Χιγκς που συνηθίζει, μάλλον να υποτιμά τον εαυτό του.

Αν και το όνομά του έχει ήδη ακουστεί πολύ, ο Χιγκς μπορεί να γίνει ο διασημότερος από όλους τους νομπελίστες φυσικής μετά τον Ρίτσαρντ Φέινμαν, τον επιστήμονα που συμμετείχε στο Πρόγραμμα Μανχάταν και αποδέχθηκε, απρόθυμα, το βραβείο το 1964.

Ενώ όμως ο Φέινμαν λάτρευε την επίδειξη και να τραβάει την προσοχή, ο Χιγκς νιώθει ευτυχής όταν επισκιάζεται από το σωματίδιο που φέρει το όνομά του, εκείνο το άπιαστο μποζόνιο την ανακάλυψη του οποίου ανακοίνωσαν πέρυσι θριαμβευτικά οι επιστήμονες του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων στο CERN.

«Είναι μετριόφρων, σε υπερβολικό μάλλον βαθμό», αναφέρει ο Άλαν Γουόκερ, συνάδελφός του στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, ο οποίος καθόταν δίπλα στον Χικγς στο CERN, όταν οι επιστήμονες ανακοίνωσαν την ανακάλυψή τους.

«Θα συναντήσετε πολλούς φυσικούς που θα σας μιλήσουν για το πόσο καλοί είναι. Ο Πίτερ δεν τα κάνει αυτά».

Περισσότερα:

http://physicsgg.me/2013/10/06/peter-higgs-o-%ce%bc%ce%b5%cf%84%cf%81%ce%b9%cf%8c%cf%86%cf%81%cf%89%ce%bd-%cf%86%cf%85%cf%83%ce%b9%ce%ba%cf%8c%cf%82-%cf%80%ce%bf%cf%85-%cf%85%cf%80%ce%bf%cf%84%ce%b9%ce%bc%ce%ac-%cf%84%ce%bf%ce%bd/

Η Χιγκσογένεση (Higgsogenesis) απαντά στα ερωτήματα;

Γιατί η ύλη επικράτησε της αντιύλης;

Γιατί η σκοτεινή ύλη αποτελεί το 85% της ύλης που περιέχεται στο Σύμπαν;

Σύμφωνα με τα προγνωστικά των βραβείων Nobel πιθανοί νικητές για το Nobel φυσικής – που θα ανακοινωθεί την επόμενη εβδομάδα – είναι οι François Englert και Peter Higgs για την θεωρητική πρόβλεψη του μποζονίου Higgs, του οποίου η πειραματική ανίχνευση έγινε το καλοκαίρι του 2012 από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC).

Η αναμφισβήτητη πλέον ύπαρξη του μποζονίου Higgs, με μάζα 126 GeV, προσαρμόζεται σε διάφορες θεωρίες από τους φυσικούς. Έτσι σε μια εργασία που δημοσιεύεται στο Physical Review Letters,

http://arxiv.org/pdf/1304.3464v2.pdf

των ερευνητών Sean Tulin του πανεπιστημίου του Michigan και Géraldine Servant του Καταλανικού ινστιτούτου έρευνας και προχωρημένων σπουδών στην Barcelona, υποστηρίζεται πως το σωματίδιο Higgs θα μπορούσε να δώσει απαντήσει σε βασικά κοσμολογικά προβλήματα.

Οι δυο φυσικοί προτείνουν ότι το σωματίδιο Higgs είχε ρόλο κλειδί στο πρώιμο Σύμπαν και θα μπορούσε να εξηγήσει την ασυμμετρία που παρατηρείται σήμερα στη φύση μεταξύ ύλης και αντιύλης, καθώς επίσης και την μυστηριώδη σκοτεινή ύλη που αποτελεί τα πέντε έκτα της ύλης που υπάρχει σήμερα στο Σύμπαν.

Σύμφωνα με την παραπάνω εργασία η ύπαρξη του αντι-Higgs (το αντίστοιχο σωματίδιο αντιύλης του μποζονίου Higgs) στις πρώτες στιγμές της Μεγάλης Έκρηξης θα μπορούσε να εξηγήσει την επικράτηση της ύλης στο σημερινό Σύμπαν.

Σημειώνεται ότι σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο δεν απαγορεύεται η ύπαρξη του αντι-Higgs στο πρώιμο Σύμπαν. Το Higgs αλληλεπιδρά με την συνηθισμένη ύλη και η ασυμμετρία στον αριθμό σωματιδίων Higgs και αντι-Higgs θα μπορούσε να μεταφραστεί σε μια ασυμμετρία μεταξύ της ποσότητας ύλης και αντιύλης.

Ο μηχανισμός που προτείνουν στο μοντέλο τους οι δυο ερευνητές ονομάζεται Higgsogenesis (Χιγκσογένεση όπως βαρυογένεση, το όνομα της διαδικασίας δημιουργίας των βαρυονίων στο πρώιμο Σύμπαν).

Επιπλέον στην ίδια εργασία οι ερευνητές Tulin και Servant, δείχνουν πως αν το σωματίδιο Higgs αλληλεπιδρά με τη σκοτεινή ύλη – για παράδειγμα αν υπάρχει διαδικασία διάσπασης του Higgs προς σωματίδια σκοτεινής ύλης – τότε θα μπορούσε να εξηγηθεί η αναλογία της σκοτεινής ύλης προς την συνηθισμένη ύλη που παρατηρείται σήμερα στο Σύμπαν.

Το αν διασπάται το μποζόνιο Higgs σε σωματίδια σκοτεινής ύλης θα μπορούσε να επιβεβαιωθεί έμμεσα από τον LHC στα πειράματα των επόμενων ετών. Μπορεί οι ανιχνευτές του LHC να μην μπορούν να ταυτοποιήσουν σωματίδια σκοτεινής ύλης, αν όμως ένας αριθμός των σωματιδίων Higgs που αναμένεται να παραχθούν εξαφανίζονται μυστηριωδώς, τότε θα μπορούσαν να μετατρέπονται σε σωματίδια σκοτεινής ύλης.

Οι Tulin και Servant δεν είναι οι μόνοι που χρησιμοποιούν την έννοια της Χιγκσογένεσης για την επίλυση κοσμολογικών αινιγμάτων. Το ίδιο κάνουν για παράδειγμα και οι Sacha Davidson et al στην εργασία τους με τίτλο «Baryogenesis through split Higgsogenesis»,

http://arxiv.org/abs/1307.6218

όπως επίσης και άλλοι ερευνητές.

http://physicsgg.me/2013/10/05/%ce%b7-%cf%87%ce%b9%ce%b3%ce%ba%cf%83%ce%bf%ce%b3%ce%ad%ce%bd%ce%b5%cf%83%ce%b7-higgsogenesis-%ce%b1%cf%80%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%ac-%cf%83%cf%84%ce%b1-%ce%b5%cf%81%cf%89%cf%84%ce%ae%ce%bc%ce%b1%cf%84/

panos1998 · Οκτώβριος 14, 2013

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%9C%CE%B1%CF%8D%CF%81%CE%B7_%CF%84%CF%81%CF%8D%CF%80%CE%B1
"Όταν η ταχύτητα διαφυγής σε μια συγκεκριμένη απόσταση από το κέντρο φτάσει την ταχύτητα του φωτός, σχηματίζεται ένας ορίζοντας γεγονότων μέσα στον οποίο ύλη και ενέργεια αναπόφευκτα καταρρέουν σε ένα μοναδικό σημείο, σχηματίζοντας μια μοναδικότητα."

Το CERN νομίζω (δεν είμαι σίγουρη, αν κάνω λάθος ας με διορθώσει
κάποιος ) επιταχύνει αδρόνια. Τα αδρόνια δεν είναι άμαζα, άρα δεν
μπορούν να επιταχυνθούν στο c, άρα δεν μπορούν να δημιουργήσουν
μαύρη τρύπα. Σκέφτομαι κάτι λάθος;

Δεν βρίσκω όμως παράλληλα και κάποιον λόγο για να μη μας
ανακοινώσουν κάτι θετικό, εκτός αν το κάνουν για να αποφύγουν τα
σχόλια των ΜΜΕ κτλ. που το θεωρώ απαράδεκτο. Μέλη του CERN είναι 27
χώρες μέλη μεταξύ των οποίων η Ρωσία, οι ΗΠΑ και το Ηνωμένο Βασίλειο,
δε νομίζω να υπάρχουν και κάποια πολιτικά συμφέροντα (αυτά τα ξέρουν
καλύτερα οι μεγάλοι ==> οι πιο μεγάλοι από εμένα εννοώ).

Ένα πολύ ενδιαφέρον θέμα πιστεύω, θα ήθελα να ακούσω και τη γνώμη
των μεγαλύτερων...

ΣΤΟΝ ΕΠΙΤΑΧΥΝΤΗ LHC ΕΠΙΤΑΧΥΝΟΝΤΑΙ ΑΝΔΡΟΝΙΑ ΣΕ ΕΝΑ ΜΕΓΑΛΟ ΠΟΣΟΣΤΟ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ. ΣΑΦΩΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΟΥΝΤΑΙ ΜΙΚΡΕΣ ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ ΟΙ ΟΠΟΙΕΣ ΕΙΝΑΙ ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΕΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΤΡΕΦΟΝΤΑΙ ΑΜΕΣΑ

Δροσος Γεωργιος · Οκτώβριος 22, 2013

Πείραμα CLOUD: πέρα από το σωματίδιο Higgs.

Το CERN βρίσκεται δυτικά της Γενεύης, στα σύνορα Ελβετίας και Γαλλίας και είναι γνωστό για τον μεγαλύτερο επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο, τον LHC (Large Hadron Collider).

Η πλειοψηφία του κόσμου κόσμος νομίζει ότι όλοι οι ερευνητές εκεί ασχολούνται μόνο με το μποζόνιο Higgs και άλλα στοιχειώδη σωματίδια με περίεργα ονόματα. Κι όμως υπάρχουν επιστήμονες στο CERN που πραγματοποιούν πειράματα, λιγότερο γνωστά στο ευρύ κοινό, που δεν έχουν σχέση με το μποζόνιο Higgs και τις υπερσυμμετρικές θεωρίες των στοιχειωδών σωματιδίων.

Ένα τέτοιο πείραμα είναι το CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets),

http://home.web.cern.ch/about/experiments/cloud

διαμέσου του οποίου επιχειρείται η επίλυση ενός μακροχρόνιου αινίγματος της κλιματικής επιστήμης:

πως σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα τα αερολύματα (αεροζόλ) – μικροσκοπικά στερεά ή υγρά σωματίδια που αιωρούνται στον αέρα – και το ποια αέρια είναι υπεύθυνα γι αυτό.

Πρόκειται για ένα θεμελιώδες ερώτημα όσον αφορά την κατανόηση του κλίματος, δεδομένου ότι σ’ αυτά τα αιωρούμενα σωματίδια οφείλεται ο σχηματισμός των συσσωματωμάτων από τα οποία δημιουργούνται τα σύννεφα.

Οι ερευνητές João Almeida et al, του πειράματος CLOUD, δημοσίευσαν στο Νature μια εργασία με τίτλο «Molecular understanding of sulphuric acid–amine particle nucleation in the atmosphere» , στην οποία παρουσιάζουν δυο νέα ευρήματα:

http://www.nature.com/nature/journal/v502/n7471/full/nature12663.html

πρώτον, διαπίστωσαν ότι ελάχιστες συγκεντρώσεις ατμών αμινών,

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%91%CE%BC%CE%AF%CE%BD%CE%B5%CF%82

συνδυόμενες με θειικό οξύ σχηματίζουν αεροζόλ με ρυθμούς παρόμοιους μ’ αυτούς που παρατηρούνται στην ατμόσφαιρα,

και στη συνέχεια χρησιμοποιώντας μια δέσμη πιονίων,

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A0%CE%B9%CF%8C%CE%BD%CE%B9%CE%BF

από το Σύγχροτρον πρωτονίων του CERN,

http://home.web.cern.ch/about/accelerators/proton-synchrotron

βρήκαν ότι η ακτινοβολία ιονισμού, όπως ακριβώς η κοσμική ακτινοβολία που βομβαρδίζει την ατμόσφαιρα από το διάστημα έχει αμελητέα επίδραση στην ταχύτητα σχηματισμού αυτών των αεροζόλ.

Σύμφωνα με τον εκπρόσωπο του πειράματος CLOUD, Jasper Kirkby: «Χάρη στην τεχνογνωσία του CERN σε υλικά και την υπερ-υψηλή τεχνολογία κενού, ήμασταν σε θέση να κατασκευάσουμε έναν θάλαμο με πρωτοφανή καθαρότητα, που μας επέτρεπε να προσομοιώνουμε την ατμόσφαιρα και να εισαγάγουμε τις ελάχιστες ποσότητες αμινών και θειικού οξέος, σύμφωνα με τις απαιτήσεις του πειράματος».

Μπορεί στα συγκεκριμένα αερολύματα από ατμούς αμινών, η κοσμική ακτινοβολία να μην παίζει σημαντικό ρόλο, δεν αποκλείεται όμως, σύμφωνα με τον Kirkby, σε αερολύματα που σχηματίζονται από ατμούς άλλων ουσιών η κοσμική ακτινοβολία να έχει σημαντικότερη επίδραση.

Το σίγουρο είναι ότι, τα αποτέλεσμα του πειράματος CLOUD αποτελούν ένα σημαντικό βήμα προς την κατανόηση του κλίματος στη Γη.

press.web.cern.ch

http://physicsgg.me/2013/10/22/%cf%80%ce%b5%ce%af%cf%81%ce%b1%ce%bc%ce%b1-cloud-%cf%80%ce%ad%cf%81%ce%b1-%ce%b1%cf%80%cf%8c-%cf%84%ce%bf-%cf%83%cf%89%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%af%ce%b4%ce%b9%ce%bf-higgs/

Πώς κατασκευάζουμε έναν ανιχνευτή σωματιδίων μέσα σε 10 λεπτά

Πρόκειται για την κατασκευή ενός θαλάμου νεφών (cloud chamber).

http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_chamber

Η λειτουργία του βασίζεται στο γεγονός ότι όταν ένα φορτισμένο σωματίδιο (π.χ. σωματίδιο άλφα ή ηλεκτρόνιο) διέρχεται μέσα από αυτόν δημιουργεί ιονισμό των μορίων του νέφους, τα ιόντα δημιουργούν συγκέντρωση σταγονιδίων κατά μήκος της τροχιάς του σωματιδίου, με αποτέλεσμα η τροχιά του να γίνεται ορατή.

Η απότομη ψύξη του θαλάμου διευκολύνει την δημιουργία σταγονιδίων των κορεσμένων ατμών (π.χ. αλκοόλης), τα ίχνη των οποίων μας αποκαλύπτουν την τροχιά του φορτισμένου σωματιδίου.

Υπάρχουν πολλές ιστοσελίδες και βίντεο στο YouTube που δίνουν οδηγίες για την κατασκευή ενός τέτοιου ανιχνευτή αλλά όλες απαιτούν κάποιο στοιχείο που είναι δύσκολο να βρεθεί, όπως ξηρός πάγος ή τροφοδοτικό υψηλής τάσης.

Όμως ο George Musser σε άρθρο του στο Scientific American

http://blogs.scientificamerican.com/critical-opalescence/2012/10/15/how-to-build-the-worlds-simplest-particle-detector/

μας δείχνει την κατασκευή του ανιχνευτή χρησιμοποιώντας τα παρακάτω υλικά που μπορούμε πολύ εύκολα να βρούμε:

σφουγγάρι, οινόπνευμα (92% σε αιθυλική ή ισοπροπυλική αλκοόλη), διαφανές πλαστικό κύπελλο, σελοτέϊπ, μαύρο χαρτόνι, αλουμινένια φορμάκια ή δίσκους ή σκέτο αλουμινόχαρτο, κόλλα σε μορφή πλαστελίνης (blu-tack), air duster (το σπρέι καθαρισμού με πεπιεσμένο αέρα που χρησιμοποιούμε για να διώξουμε τη σκόνη από τα πληκτρολόγια των υπολογιστών) και έναν φακό.

Η καινοτομία στην κατασκευή του George Musser είναι το σπρέϊ αέρα.

Το διφθοροαιθάνιο που απελευθερώνεται είναι αρκετά ψυχρό – τόσο ώστε να πραγματοποιηθεί η απότομη ψύξη του θαλάμου για να συμπυκνωθεί η αλκοόλη και να συγκεντρωθούν σταγονίδια κατά μήκος της τροχιάς του φορτισμένου σωματιδίου. Έτσι αποφεύγουμε την χρήση ξηρού πάγου που είναι δύσκολο να βρεθεί.

Τώρα το πλαστικό διαφανές κύπελλο θα παίξει τον ρόλο του θαλάμου. Κόβουμε ένα κομμάτι από το σφουγγάρι και αφού το βάλουμε να απορροφήσει οινόπνευμα, το σφηνώνουμε στο κάτω μέρος του ποτηριού.

Κόβουμε έναν κυκλικό κομμάτι του μαύρου χαρτονιού και το τοποθετούμε έτσι ώστε να εφαρμόσει στο χείλος του ποτηριού. Αυτό θα δημιουργήσει ένα σκοτεινό υπόβαθρο που θα μας βοηθήσει στο να δούμε τις τροχιές των σωματιδίων.

Χρησιμοποιούμε το αλουμινόχαρτο με την κόλλα σε μορφή πλαστελίνης για να σφραγίσουμε το κύπελλο και τοποθετούμε τον «θάλαμο» όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα

Κρατώντας το “κύπελλο – θάλαμο” με το χέρι μας, το σφουγγάρι θερμαίνεται αυξάνοντας την εξάτμιση της αλκοόλης.

Φωτίζοντας με τον φακό μέσα στον θάλαμο, αν μέσα από αυτόν διέλθει ένα φορτισμένο σωματίδιο, τότε θα μπορέσουμε θα διακρίνουμε την τροχιά του, για τους λόγους που περιγράψαμε παραπάνω.

Για να λειτουργήσει ο ανιχνευτής πρέπει να σβήσουν τα φώτα του δωματίου, να ψεκάζουμε με αέρα το αλουμινόχαρτο για μερικά δευτερόλεπτα και να επαναλαμβάνουμε κάθε 10 δευτερόλεπτα για να το κρατάμε ψυχρό, έτσι ώστε μέσα στο κύπελλο να σχηματίζεται ένα νέφος σταγονιδίων αλκοόλης.

Όμως που θα βρεθούν τα φορτισμένα σωματίδια να διασχίσουν τον θάλαμο για να δούμε τα ίχνη των τροχιών τους;

Από την κοσμική ακτινοβολία! Μπορούμε να βλέπουμε μια κοσμική ακτίνα κάθε 20 δευτερόλεπτα περίπου (αν όχι … καλό είναι αν αλλάζουμε τη γωνία φωτισμού).

http://www.eeae.gr/gr/index.php?fvar=html/president/_info_natural_outside

Ο George Musser για να έχει εντυπωσιακότερα αποτελέσματα τοποθέτησε μια ραδιενεργό πηγή μέσα στον “θάλαμό” του. Που την βρήκε; Αγόρασε ένα μικρό κομμάτι ορυκτού ουρανίου μέσω διαδικτύου από ΕΔΩ (ναι, μπορεί κανείς να αγοράσει και ουράνιο μέσω διαδικτύου )

http://unitednuclear.com/index.php?main_page=product_info&cPath=2_4&products_id=874

http://physicsgg.me/2012/10/23/%cf%80%cf%8e%cf%82-%ce%ba%ce%b1%cf%84%ce%b1%cf%83%ce%ba%ce%b5%cf%85%ce%ac%ce%b6%ce%bf%cf%85%ce%bc%ce%b5-%ce%ad%ce%bd%ce%b1%ce%bd-%ce%b1%ce%bd%ce%b9%cf%87%ce%bd%ce%b5%cf%85%cf%84%ce%ae-%cf%83%cf%89/

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 4, 2013

Big Bang... Τέχνης στο CERN

Με μια τρομακτική έκρηξη τελειώνει η ταινία «Αγγελοι και δαίμονες», που βασίζεται στο μπεστ σέλερ του Νταν Μπράουν. Η έκρηξη είναι αποτέλεσμα της επαφής της ύλης με την αντιύλη – που υποτίθεται ότι κλάπηκε από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων του εργαστηρίου σωματιδιακής φυσικής της Γενεύης, το CERN. Χαρακτηριστικό είναι ότι η εικόνα της έκρηξης στην ταινία παραπέμπει τόσο στην επιστημονική Μεγάλη Εκρηξη όσο και στη βιβλική Γένεση. Οι ασύλληπτες έρευνες στο CERN έχουν εμπνεύσει απίθανες ιστορίες συνωμοσίας (όπως τη δημιουργία μαύρης τρύπας με ολέθριες συνέπειες για τη Γη), την ίδια στιγμή όμως, πυροδοτούν γόνιμους επιστημονικούς, φιλοσοφικούς και θεολογικούς προβληματισμούς μέσα από τους οποίους αρχίζουμε να έχουμε μιαν άλλη αντίληψη για τον χώρο, τον χρόνο, τη θέση του ανθρώπου μέσα στο σύμπαν.

Η τέχνη πού στέκει απέναντι σε όλα αυτά; Το CERN της έχει ανοίξει τις πύλες του με προγράμματα όπως το Arts@CERN που οδήγησαν σε «θυγατρικά» πρότζεκτ, το Collide@CERN και το Accelerate@CERN: υποτροφίες και φιλοξενίες (residency) καλλιτεχνών στα ενδότερα του εργαστηρίου, με στόχο τη δημιουργική αλληλεπίδραση επιστημών, τεχνολογίας και τεχνών.

Μια πρώτη γεύση από αυτά τα προγράμματα το ελληνικό κοινό μπορεί να πάρει μεθαύριο Τρίτη, 5 του μηνός, στη Στέγη Γραμμάτων και Τεχνών: ένας επιστήμονας και ένας καλλιτέχνης θα μιλήσουν γι’ αυτή την εμπειρία της συνύπαρξής τους στο CERN, ενώ θα ακολουθήσουν δύο ακόμη συζητήσεις τον Ιανουάριο και τον Απρίλιο. Ειδικά σε ό,τι αφορά τη Στέγη, φέτος συνεργάζεται με το CERN και το πρόγραμμα Accelerate@CERN, υποστηρίζοντας μάλιστα έναν Ελληνα εικαστικό καλλιτέχνη, ο οποίος θα φιλοξενηθεί για ένα μήνα στο CERN. Θα αναδειχθεί μέσα από ανοιχτό διαγωνισμό και θα έχει τη δυνατότητα να συνομιλήσει με κορυφαίους επιστήμονες και να εργαστεί στους χώρους του CERΝ (περισσότερες πληροφορίες στο site της Στέγης).

Πώς ηχεί το σύμπαν;

Το ενδιαφέρον είναι ότι, πολύ συχνά, οι επιστήμονες απαντούν σαν καλλιτέχνες και οι καλλιτέχνες σαν επιστήμονες. Σε αυτό παίζει ρόλο η «εξωτική» φύση των ερευνών στο CERN, από τη συμπεριφορά της ύλης και την αντιύλη έως τα παράλληλα σύμπαντα.

Μεθαύριο, πάντως, ο Αμερικανός καλλιτέχνης Μπιλ Φοντάνα και ο Ινδός κοσμολόγος Σουμπόντχ Πατίλ θα μιλήσουν για την έννοια του ήχου μέσα στο σύμπαν. Οπως μου είπε ο Φοντάνα, «εδώ και σαράντα χρόνια, τα ηχητικά γλυπτά μου χαρτογραφούν με ακρίβεια τις μουσικές ιδιότητες ενός φυσικού τοπίου: τη θάλασσα, μια γέφυρα, μια πόλη, την έρημο – και τώρα τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων. Με ενδιαφέρει πώς οι ήχοι ταξιδεύουν μέσα στον χώρο, στα υλικά και τα μέσα. Γι’ αυτό κάποια από τα ακουστικά μου εργαλεία ανήκουν στη φυσική και τη μηχανική. Το CERN είναι πηγή έμπνευσης, καθώς προσπαθώ να χαρτογραφήσω τα ταξίδια του ήχου μέσα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, δουλεύοντας το πρόζεκτ “Ακουστικά ταξίδια στον χρόνο”».

«Μολονότι δεν μπορούμε να “ακούσουμε” το σύμπαν (ο ήχος δεν ταξιδεύει στο Διάστημα)», λέει ο Πατίλ, «όταν το σύμπαν ήταν ένα καυτό, πυκνό, πρωταρχικό πλάσμα, ο ήχος ταξίδευε. Το ίχνος του είναι η κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου που σήμερα παρατηρούμε γύρω μας. Είναι η λάμψη που προέκυψε 13,4 δισ. χρόνια πριν, όταν το σύμπαν πάγωσε αρκετά ώστε το φως και η ύλη να αποσχιστούν. Στην ουσία είναι ένας υπέρηχος που έβγαλε το σύμπαν όταν ακόμα ήταν βρέφος. Μελετώντας αυτό τον υπέρηχο, ίσως ανακαλύψουμε νέα πράγματα πάνω στην ενέργεια που οδήγησε στη Μεγάλη Εκρηξη».

Για τον χορογράφο Ζιλ Ζομπέν, ο οποίος συμμετέχει στη δεύτερη συζήτηση στη Στέγη, τον Ιανουάριο, η εμπειρία στο CERN ήταν τόσο συγκλονιστική που πλέον μιλάει για τη ζωή του «πριν και μετά το CERN». «Είναι ένα πολύ παράξενο μέρος και σου παίρνει χρόνο να το συνηθίσεις. Ενα τεράστιο campus με 15.000 ανθρώπους. Οι 5.000, τουλάχιστον, είναι φυσικοί. Οι υπόλοιποι είναι μηχανικοί, τεχνικοί και διοικητικοί. Ενα απέραντο χωνευτήρι 140 εθνικοτήτων, με επιστήμονες πρώτης γραμμής που γυρίζουν τον κόσμο. Εγώ είχα ένα μικρό γραφείο, πήγαινα εκεί σχεδόν κάθε μέρα και μετά από λίγο άρχισα να σχεδιάζω παρεμβάσεις: στη βιβλιοθήκη, στην αίθουσα αντιύλης, στο κέντρο υπολογιστών, ακόμα και στην καφετέρια. Στην ουσία, στο CERN προσπαθούν να κατανοήσουν την πραγματικότητα.

Είναι ένα τεράστιο σπίτι με “ονειροπόλους”, θεωρητικούς φυσικούς και πειραματιστές άλλου επιπέδου και μηχανικούς που κατασκευάζουν απίθανες μηχανές με τις οποίες μπορούν να “κοιτάξουν το αόρατο”».

Με τον Ζομπέν συνεργάστηκε στενά ο Αυστριακός επιστήμονας αντιύλης Μίκαελ Ντόζερ. Οπως παραδέχεται, παρότι «έως τώρα το CERN έχει πραγματοποιήσει ελάχιστα πειράματα πάνω στη βαρύτητα», οι νέες έρευνες δείχνουν έναν κόσμο που βρίσκεται σε έναν «απαλό, ανεπαίσθητο χορό. Μια ολόκληρη συμφωνία βαρυτικών κυμάτων διατρέχει το σύμπαν, λικνίζοντας άστρα, πλανήτες, σκόνη έως και τα ατομικά μικροσωματίδια της ύλης ή της αντιύλης. Πρόκειται για έναν επίμονο χορό απίστευτα λεπτών αποχρώσεων».

Αόρατοι κόσμοι

Τον Απρίλιο στη Στέγη, ο Γερμανός εικαστικός Τζούλιους φον Μπίσμαρκ και ο Αμερικανός κοσμολόγος Τζέιμς Ουέλς θα μιλήσουν για την πιθανή ύπαρξη άλλων διαστάσεων και παράλληλων συμπάντων. «Η έρευνα στο CERN στοχεύει και στην ανακάλυψη αθέατων διαστάσεων. Εχουμε λόγους να πιστεύουμε ότι στη φύση υπάρχουν επιπλέον διαστάσεις οι οποίες είναι “κουλουριασμένες”. Για να τις “ξεδιπλώσουμε” χρειαζόμαστε πολύ δυνατούς επιταχυντές, ίσα ίσα για να προλάβουμε να τους ρίξουμε μια ματιά. Δεν είναι σίγουρο αν ο επιταχυντής του CERN θα έχει αρκετά μεγάλη ενέργεια για να το καταφέρει».

Πώς ήταν όμως η συνεργασία επιστημόνων και καλλιτεχνών; Από τη συνεργασία του με τον Φοντάνα, ο Πατίλ παρατήρησε ότι «ο τρόπος σκέψης του Μπιλ είναι περισσότερο επιστημονικός παρά καλλιτεχνικός. Τον ενδιαφέρει η εξερεύνηση και ο πειραματισμός και όχι να επιβάλει μια προκαθορισμένη ιδέα στο περιβάλλον».

«Η επιστήμη απαιτεί στέρεες απαντήσεις», λέει ο Ντόζερ, «ενώ η τέχνη θέτει μεν ερωτήματα, αλλά έχει την πολυτέλεια να μην περιμένει σαφείς απαντήσεις. Γι’ αυτό ίσως και οι καλλιτέχνες είναι πιο ανοιχτοί από εμάς στο απροσδόκητο». Ο Ουέλς χαρακτήρισε την επαφή του με τον Μπίσμαρκ «φανταστική εμπειρία»: «Παρατηρώντας έναν τόσο εκλεκτό καλλιτέχνη να δουλεύει, διαπίστωσα πόσο σημαντικό είναι να είσαι κατανοητός και ελκυστικός σε αυτό που θες να εκφράσεις. Μέσα από τον Τζούλιους μάθαμε να είμαστε πιο ανοιχτοί και πιο τολμηροί».

Εχουμε πολλά συναρπαστικά ακόμη να μάθουμε από το CERN, ειδικά μετά την επιβεβαίωση της ύπαρξης του σωματιδίου Χιγκς. «Είναι ένα από τα πιο σημαντικά επιτεύγματα της ανθρώπινης σκέψης», λέει ο Ουέλς. «Αυτό που έως το 2012 ήταν μια εικασία, τώρα φαίνεται πως έχει ουσία. Είναι ένας θρίαμβος της ανθρώπινης νόησης: από την καθαρή, ατόφια σκέψη φτάσαμε σε γεγονότα σχετικά με το κρυμμένο ποιόν της φύσης. Είναι μια θύρα μέσω της οποίας μπορούμε να επικοινωνήσουμε με άλλους “κόσμους”». Κατά τον Ντόζερ, «αλλιώς αντιλαμβανόμαστε σήμερα την πραγματικότητα συγκριτικά με το τι ίσχυε πριν από λίγα χρόνια. Αυτή η νέα αντίληψη πάνω στο πραγματικό θα φέρει νέες, πιο εκλεπτυσμένες έννοιες, που με τη σειρά τους θα απαιτήσουν μια νέα φυσική».

Βίντεο.

http://www.kathimerini.gr/4dcgi/_w_articles_kathremote_1_03/11/2013_526003

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 12, 2013

Η ελληνική συνεισφορά στην ανακάλυψη του μποζονίου Higgs.

Όπως είναι γνωστό, το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2013 απονεμήθηκε από κοινού στους François Englert και Peter W. Higgs για την ανακάλυψη του σωματιδίου Higgs. Σημαντική υπήρξε η ελληνική συνεισφορά στην επιστημονική αυτή εργασία, όπως αποτυπώνεται στο κείμενο των John Ellis, Δημήτρη Νανόπουλου και Εμμανουήλ Τσεσμελή, που ακολουθεί:

Greek Contributions to the Discovery of the Higgs Boson

The Nobel Prize in Physics 2013 was awarded jointly to François Englert and Peter W. Higgs “for the theoretical discovery of a mechanism that contributes to our understanding of the origin of mass of subatomic particles, and which recently was confirmed through the discovery of the predicted fundamental particle, by the ATLAS and CMS experiments at CERN’s Large Hadron Collider (LHC).”

In 1964, Francois Englert, Robert Brout [1] and independently Peter Higgs [2] proposed how force-carrying gauge particles could become massive, and Higgs pointed out that a key prediction was the existence of a massive particle of a novel type, which has come to be known as the Higgs boson. In 1967 and 1968 Steven Weinberg [3] and Abdus Salam [4] used these ideas to construct the Standard Model of particle physics, but for several years neither theorists nor experimentalists thought much about looking for the Higgs boson.

The first paper to discuss the characteristics of the Higgs boson and its possible experimental signatures was written at CERN by John Ellis, Mary Gaillard and Dimitri Nanopoulos in 1975 [5]. In this paper they made a first calculation of the decay of the Higgs boson into a pair of photons, which is one of the channels used by the ATLAS and CMS experiments to discover the Higgs boson in 2012. In 1978, Howard Georgi, Sheldon Glashow, Marie Machacek and Nanopoulos calculated the production of the Higgs by gluon collisions [6], which is the dominant mechanism at the LHC, and Glashow, Nanopoulos and Asim Yildiz calculated Higgs production in association with a massive gauge boson [7], another of the processes being studied at the LHC.

The Higgs particle was discovered by the ATLAS and CMS collaborations [8], each of which involves over 3000 people from all around the world. They have constructed sophisticated instruments – particle detectors – to study proton collisions at CERN’s LHC, itself a highly complex instrument involving many people and institutes in its construction.

Greek researchers have made notable contributions to the experimental search for the Higgs boson. The exploitation of the LHC is currently the main objective of Greek researchers at CERN, who have made a strong commitment to the LHC and in particular to its two main general-purpose experiments – ATLAS (through the National Technical University of Athens, the University of Athens, the University of the Aegean, and the Aristotle University of Thessaloniki) and CMS (through the University of Athens, the National Center for Scientific Research Demokritos, and the University of Ioannina). The Greek institutes have participated in the design, construction and commissioning of the barrel muon systems of ATLAS, and of the preshower detector and data acquisition system of CMS. These detector systems have been used for the discovery of the Higgs boson and the Greek teams have also had a strong involvement in the corresponding data analysis. These experiments have been the primary research effort in particle physics in Greece and have been funded through the General Secretariat for Research and Technology (GSRT).

The Greek effort has also contributed to the large-scale, data-intensive computing for the LHC through the World-wide LHC Computing Grid (WLCG), an international collaboration to distribute and analyse LHC data. Distributed Tier-2 computing Grid centres have been realised in Greece.

A novel activity for the Greek scientific community is the successful participation of a team of 12 engineers in the LHC accelerator cryogenics integration during the years 2006-2008 and currently of a team of 11 engineers in the magnet group for the LHC accelerator consolidation during the LHC long shutdown period.

The discovery of the Higgs boson is the start of a major programme of work to measure the particle’s properties with the highest possible precision for testing the validity of the Standard Model and to search for further new physics at the energy frontier. In view of this, Greek scientists are also participating in the R&D for the high-luminosity upgrade for the ATLAS and CMS experiments, with the development of MICROMEGAS muon detectors as well as the trigger and data acquisition systems.

References

[1] Phys. Rev. Lett. 13 (1964) 321.

[2] Phys. Lett. 12 (1964) 132, Phys. Rev. Lett. 13 (1964) 508.

[3] Phys. Rev. Lett. 19 (1967) 1264.

[4] Proceedings of the 8th Nobel Symposium, on Elementary Particle Theory, Almqvist and Wiksell, 1968.

[5] Nucl. Phys. B106 (1976) 292.

[6] Phys. Rev. Lett. 40 (1978) 692.

[7] Phys. Rev. D18 (1978) 1724.

[8] Phys. Lett. Volume 7 16, Issue 1, 17 September 2012 (ATLAS - CMS)

John Ellis

Dimitri Nanopoulos

Emmanuel Tsesmelis

Στην φωτογραφία η περίληψη της εργασίας των John Ellis, Mary K. Gaillard, και Δημήτρη Νανόπουλου, με τίτλο: “A phenomenological profile of the Higgs boson”.

Πρόκειται για την πρώτη δημοσίευση που συζητά τα χαρακτηριστικά του μποζονίου Higgs και τις πιθανές πειραματικές του «υπογραφές». Στη δημοσίευση αυτή παρουσίαζεται ο πρώτος υπολογισμός της διάσπασης του μποζονίου Higgs σε ένα ζεύγος φωτονίων, που είναι ένα από τα κανάλια που χρησιμοποιήθηκε στα πειράματα ATLAS και CMS για την ανίχνευση του μποζονίου Higgs το 2012.

http://physicsgg.me/2013/11/12/%ce%b7-%ce%b5%ce%bb%ce%bb%ce%b7%ce%bd%ce%b9%ce%ba%ce%ae-%cf%83%cf%85%ce%bd%ce%b5%ce%b9%cf%83%cf%86%ce%bf%cf%81%ce%ac-%cf%83%cf%84%ce%b7%ce%bd-%ce%b1%ce%bd%ce%b1%ce%ba%ce%ac%ce%bb%cf%85%cf%88%ce%b7-2/

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 14, 2013

Μετά τον «Μεγάλο» Επιταχυντή Αδρονίων, ο «Πολύ Μεγάλος»

Από τον LHC στον VLHC!!!

Έπειτα από την περυσινή ανακάλυψη του περίφημου μποζονίου του Χιγκς στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων του CERN, η σωματιδιακή φυσική προετοιμάζεται για το επόμενο βήμα. Αμερικανοί ερευνητές παρουσίασαν το όραμά τους για τον «Πολύ Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων», ο οποίος θα απαιτούσε μια κυκλική σήραγγα τέσσερις φορές μακρύτερη και θα προσέφερε επτά φορές υψηλότερη ενέργεια.

Δεδομένου του κόστους και της περιπλοκότητας των σύγχρονων επιταχυντών, οι φυσικοί πρέπει να προγραμματίζουν τέτοιου είδους πειράματα δεκαετίες πριν από την έναρξή τους, επισημαίνει στο δικτυακό τόπο του Nature

http://www.nature.com/news/physicists-plan-to-build-a-bigger-lhc-1.14149

ο Μάικλ Πέσκιν, θεωρητικός φυσικός του αμερικανικού Εθνικού Εργαστηρίου Επιταχυντών στο Μένλο Παρκ της Καλιφόρνια.

Στις 2 Νοεμβρίου, ο Πέσκιν παρουσίασε ένα γενικό σχέδιο για τον Πολύ Μεγάλο Επιταχυντή (VLHC) σε συμβουλευτική επιτροπή της αμερικανικής κυβέρνησης.

Οι σωματιδιακοί φυσικοί απαιτούν από το γιγάντιο μηχάνημα να είναι σε θέση να προκαλεί συγκρούσεις πρωτονίων με ενέργεια 100 TeV. Συγκριτικά, ο LHC του CERN προσέφερε μέχρι σήμερα ενέργειες 7 ΤeV και τώρα βρίσκεται εκτός λειτουργίας για εργασίες αναβάθμισης που θα ανεβάσουν το νούμερο στα 14 TeV.

Σε γενικές γραμμές, όσο υψηλότερη είναι η ενέργεια των συγκρούσεων τόσο πιο κοντά μπορούν να πλησιάσουν τα πειράματα τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης που γέννησε το Σύμπαν. Ο VLHC θα μπορούσε έτσι να προσφέρει απαντήσεις για ορισμένα ερωτήματα που αδυνατεί να αντιμετωπίσει ο LHC.

Θα μπορούσε για παράδειγμα να εξηγήσει γιατί το μποζόνιο του Χιγκς, το οποίο εμπλέκεται στο μηχανισμό που δίνει στην ύλη τη μάζα της, έχει το ίδιο τόσο μεγάλη μάζα.

Άλλα καυτά ερωτήματα είναι η σύσταση της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης που γεμίζει το Σύμπαν καθώς και η υπερσυμμετρία, μια αναπόδεικτη θεωρία σύμφωνα με την οποία κάθε γνωστό σωματίδιο αντιστοιχεί και και ένα «υπερσυμμετρικό» σωματίδιο μεγαλύτερης μάζας.

Η απαίτηση για τόσο υψηλές ενέργειες αυξάνει και τις διαστάσεις που απαιτείται να έχει ο VLHC.

Ο επιταχυντής θα χρειαζόταν μια υπόγεια κυκλική σήραγγα μήκους 100 χιλιομέτρων, συγκριτικά με 27 χιλιόμετρα στη σήραγγα του προκατόχου του.

Η υλοποίηση ενός τόσο φιλόδοξου έργου θα απαιτούσε επίσης προόδους σε τεχνικό επίπεδο, όπως η ανάπτυξη υπεραγώγιμων μαγνητών που λειτουργούν σε πολύ ισχυρότερα μαγνητικά πεδία.

Σίγουρα θα περάσουν χρόνια μέχρι να εξασφαλιστεί χρηματοδότηση και να επιλεγεί τοποθεσία για τον VHLC, εφόσον βέβαια λάβει το πράσινο φως η κατασκευή του.

Στο μεταξύ, το CERN σχεδιάζει έναν επιταχυντή ανάλογης ισχύος ο οποίος θα μπορούσε να ξεκινήσει να κατασκευάζεται τη δεκαετία του 2020 κάτω από τη Λίμνη της Γενεύης.

Δείτε επίσης: Τι μένει να ανακαλύψει ο LHC μετά το «σωματίδιο του Θεού»

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231203492

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231273301

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 15, 2013

Το πρώτο φαινομενολογικό προφίλ του μποζονίου Higgs από τους Ellis, Gaillard και Νανόπουλο.

Στην ανάρτηση(12/11/2013) σχετικά με την ελληνική συνεισφορά στην ανακάλυψη του μποζονίου Higgs γίνεται αναφορά στην εργασία των John Ellis, Mary K. Gaillard και του Δημήτρη Νανόπουλου, με τον τίτλο: “A phenomenological profile of the Higgs boson”, Nucl. Phys. B106 (1976) 292.

Πρόκειται για την πρώτη δημοσίευση που εξέταζε τα χαρακτηριστικά του μποζονίου Higgs και τους πιθανούς τρόπους ανίχνευσής του. Σ’ αυτήν παρουσιαζόταν ο πρώτος υπολογισμός της διάσπασης του μποζονίου Higgs σε ένα ζεύγος φωτονίων, ένα από τα κανάλια που χρησιμοποιήθηκε στα πειράματα ATLAS και CMS για την ανίχνευση του Higgs το 2012.

Αξίζει τον κόπο να αναφέρουμε ακόμη μερικά πράγματα σχετικά μ’ αυτή την ιστορική πλέον δημοσίευση.

Η “θερμή υποδοχή” του Νανόπουλου στην Ελλάδα το 1975

Ο Δημήτρης Νανόπουλος, σε ομιλία του στο Θερινό Σχολείο 2013 που διοργάνωσε το ΕΚΕΦΕ “Δημόκριτος”, θυμήθηκε τις αποδοκιμασίες και το κράξιμο που υπέστη, όταν προς το τέλος του 1975 ήρθε στην Ελλάδα για να παρουσιάσει την εργασία σχετικά με το μποζόνιο Higgs που μόλις είχε δημοσιευθεί:

«θυμάμαι … είχα έρθει τον Δεκέμβριο του 1975, το paper είχε δημοσιευθεί τον Οκτώβριο του 1975, είχα έρθει εδώ στον Δημόκριτο και έκανα μια σχετική ομιλία, …. και τους είπα για το Higgs κ.λπ., το τι είχε γίνει από κάτω, μέχρι που αυγά δεν μου πετάγανε, ναι μέχρι και αυγά δεν μου πετάγανε εκείνη την εποχή … να δείτε τι έχω περάσει … και τι είναι αυτά ρε, όλα αυτά τα ειρωνικά τα “ελληνικά” … που μας φέρανε εδώ που μας φέρανε σήμερα …. και που είναι τώρα αυτοί οι κύριοι; ούτε τους ξέρετε. Αλλά ξέρετε τα παράγωγά τους …»

(ακούστε από το 62.25 min. και μετά, στο βίντεο της ομιλίας

http://www.blod.gr/lectures/Pages/viewlecture.aspx?LectureID=912#

Ο Ιan Sample, στο βιβλίο του «Higgs, το σωματίδιο του θεού» (εκδόσεις Τραυλός)

http://www.travlos.gr/Goitia_gnosis/Higgs.htm

περιγράφει τα εξής:

«(…) Στην ανάπαυλα μεταξύ της εύρεσης των ουδέτερων ρευμάτων και των πρώτων ιχνών των σωματιδίων W και Ζ, οι θεωρητικοί του CERN εργάστηκαν στο πως θα έπρεπε να είναι το σωματίδιο Higgs, εάν αυτό παρατηρούνταν από κάποιον επιταχυντή. Μέσα σε σαράντα οχτώ σελίδες εξέθεταν αυτό που θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως το ισοδύναμο για τους φυσικούς της φωτογραφίας ενός συλληφθέντος.

Αντί να περιγράφουν τα χαρακτηριστικά του προσώπου, το άρθρο εξηγούσε πως το σωματίδιο Higgs θα δημιουργείτο στις συγκρούσεις, σε τι είδους σωματίδια θα διασπαζόταν και τις πιθανότητες παρατήρησής του σε διαφορετικές μηχανές.

Τέλος, παρείχε έναν προσεγγιστικό υπολογισμό του χρόνου ζωής του, μια τιμή που κυμαινόταν μεταξύ των 600 μικροδευτερολέπτων και του ενός δισεκατομμυριοστού του δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου.

Το άρθρο είχε γραφεί από τον Τζον Έλις, τη Μέρι Γκαϊγιάρντ και τον Δημήτρη Νανόπουλο – όλοι τους ερευνητές του CERN – ξεκινούσε με μια προειδοποίηση: “Η κατάσταση όσον αφορά τα μποζόνια Higgs δεν είναι ικανοποιητική. Θα πρέπει πρώτα απ’ όλα να επισημανθεί ότι μπορεί κάλλιστα να μην υπάρχουν”, έγραφαν οι ερευνητές. Έκλειναν την προειδοποιήσή τους απολογούμενοι στους πειραματικούς που εργάζονταν στον επιταχυντή για το γεγονός ότι δεν είχαν ιδέα σχετικά με το ποια ήταν η μάζα του μποζονίου Higgs. Το άρθρο συνέχιζε προεξοφλώντας τις τεχνικές δυσκολίες που ούτως ή άλλως παρουσίαζε η εύρεση του σωματιδίου Higgs και κατέληγε: “Για τους λόγους αυτούς, δεν θέλουμε να ενθαρρύνουμε μεγάλα πειραματικά προγράμματα για το μποζόνιο Higgs, αλλά πιστεύουμε ότι όσοι εκτελούν πειράματα ευαίσθητα στο μποζόνιο Higgs θα πρέπει να γνωρίζουν πως αυτό θα μπορούσε να εμφανιστεί.”

Το άρθρο δεν θα μπορούσε να είναι πιο επιφυλακτικό, ωστόσο έδωσε στους επιστήμονες κάποιες πρώτες ενδείξεις σχετικά με τον τρόπο αναζήτησης του σωματιδίου Higgs.(…)

(…) O Έλις, που μοιάζει εξαιρετικά με τον συμπαθητικό μάγο του Τόλκιν, τον Γκάνταλφ, σπούδαζε στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ όταν ο Πολ Ντιράκ έκανε εκεί τις τελευταίες διαλέξεις του στην κβαντική θεωρία, τη δεκαετία του 1960, ενώ ήρθε στο CERN το 1973.

Εργαζόταν σε ένα γραφείο στο τέλος του διαδρόμου όταν άρχισε να αναζητά το σωματίδιο Higgs με έναν άκρως πειραματικό τρόπο το 1976. Εκείνη τη χρονιά, ο ίδιος και οι συνάδελφοί του Μαρί Γκαϊγιάρ και Δημήτρης Νανόπουλος δημοσίευσαν την πιο λεπτομερή περιγραφή του μποζονίου Higgs και περιέγραψαν πως ήταν πιθανό να αποκαλυφθεί στα πειράματα του επιταχυντή σωματιδίων.

“Ελάχιστοι ενδιαφέρονταν για το μποζόνιο εκείνες τις μέρες”, θυμάται ο Έλις. “Ποτέ δεν σκέφτηκα πόσο πολύ μπορεί να έπαιρνε για να το βρούμε”.

Τα χρόνια μετά τη δημοσίευση του άρθρου του Έλις, οι επιστήμονες ήρθαν, κατά τα φαινόμενα, υπερβολικά κοντά στην ανακάλυψη του φευγαλέου σωματιδίου. Στον μαυροπίνακα, ο Έλις αρπάζει μια κιμωλία και γράφει τι έχουμε μάθει μετά από μια και πλέον δεκαετία αναζήτησης στο CERN και στον επιταχυντή Tevatron του Fermilab. Σύμφωνα με την τελευταία μηχανή σύγκρουσης σωματιδίων του CERN, τον επιταχυντή LEP, το σωματίδιο Higgs έπρεπε να έχει μάζα μεγαλύτερη από 114,4 GeV.

Μέχρι τον Ιούλιο του 2010, ο επιταχυντής Tevatron είχε αποκλείσει ένα σωματίδιο με μάζα μεταξύ 158 και 175 GeV. Λαμβάνοντας υπόψη και άλλα πειραματικά αποτελέσματα, προκύπτει ότι η πιθανότερη τιμή για τη μάζα του Higgs κυμαίνεται από τα 115 μέχρι τα 130 GeV (….)»

Αυτά τα έλεγε ο Έλις πριν το 2010 (το βιβλίο του Ian Sample εκδόθηκε το 2010).

Τελικά το σωματίδιο Higgs ανιχνεύθηκε τον Ιούλιο του 2012 και η μάζα του προσδιορίστηκε στα 125.7 GeV.

38 χρόνια μετά: Στις αρχές του 2012, λίγους μήνες πριν την ανακάλυψη του μποζονίου Higgs, η τρεις ερευνητές που το 1975 έγραψαν το άρθρο “A phenomenological profile of the Higgs boson” , oι John Ellis, Mary K. Gaillard, και Δημήτρης Νανόπουλος, βρέθηκαν για άλλη μια φορά συν-συγγραφείς, σε ένα νέο άρθρο με τίτλο: «A Historical Profile of the Higgs Boson»,

http://arxiv.org/abs/1201.6045

στο οποίο περιγράφουν τις κυριότερες ιστορικές εξελίξεις όσον αφορά την φυσική του σωματιδίου Higgs κατά τον τελευταίο μισό αιώνα.

http://physicsgg.me/2013/11/15/%cf%84%ce%bf-%cf%80%cf%81%cf%8e%cf%84%ce%bf-%cf%86%ce%b1%ce%b9%ce%bd%ce%bf%ce%bc%ce%b5%ce%bd%ce%bf%ce%bb%ce%bf%ce%b3%ce%b9%ce%ba%cf%8c-%cf%80%cf%81%ce%bf%cf%86%ce%af%ce%bb-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%bc/

Δροσος Γεωργιος · Δεκέμβριος 13, 2013

Philip Anderson: από την υπεραγωγιμότητα στο μποζόνιο Higgs

O Superconducting Super Collider (SSC) θα ήταν ο μεγαλύτερος επιταχυντής του κόσμου, αν το πρόγραμμα κατασκευής δεν ματαιωνόταν το 1993 εξαιτίας των προβλημάτων στην χρηματοδότησή του.

Θα είχε περιφέρεια 87 χιλιομέτρων και θα μπορούσε να επιταχύνει πρωτόνια μέχρι ενέργειες 20 TeV, ξεπερνώντας κατά πολύ τον σημερινό Large Hadron Collider (LHC) του CERN.

Ήταν ο πρώτος επιταχυντής στον κόσμο που σχεδιάστηκε αποκλειστικά για την αναζήτηση του σωματιδίου Higgs.

Το 1988 ο πρόεδρος των ΗΠΑ Ronald Reagan ενέκρινε το πρόγραμμα κατασκευής, το οποίο υποστήριξε επίσης και ο διάδοχός του, ο τεξανός George W. Bush, μιας και εγκατάσταση του επιταχυντή ορίστηκε σε μια μικρή πόλη του Τέξας. Θα ήταν η ακριβότερη και η μεγαλύτερη εγκατάσταση φυσικής στην ιστορία.

Οι φυσικοί των υψηλών ενεργειών υπερασπίστηκαν την κατασκευή αυτή με μεγάλη θέρμη. Υποστήριζαν ότι ένας τέτοιος σούπερ – επιταχυντής, εκτός του ότι θα απαντούσε σε θεμελιώδη ερωτήματα της φυσικής, θα βοηθούσε επίσης στην ανάπτυξη ιατρικών τεχνικών π.χ. εναντίον του καρκίνου – και αυτό θα γινόταν παράλληλα διαμέσου της έρευνας σχετικά με την κατασκευή των απαραίτητων υπεραγώγιμων μαγνητών.

Υπήρχαν όμως και φυσικοί που υποστήριζαν ότι με το γιγαντιαίο και πανάκριβο πρόγραμμα του SSC, η φυσική των υψηλών ενεργειών υπερχρηματοδοτούνταν σε βάρος άλλων τομέων της φυσικής, όπως π.χ. της φυσικής στερεάς κατάστασης.

Πολέμιος του SSC ήταν ο Philip Warren Anderson, ένας Αμερικανός φυσικός, βραβευμένος με το Νόμπελ φυσικής το 1977, για τις έρευνές του στην φυσική στερεάς κατάστασης (μαζί με τους Nevill F. Mott και John H. van Vleck).

Ο Philip Anderson πολύ νωρίς – από το 1971 – είχε εκφράσει την άποψη ότι «η πίτα είναι πεπερασμένη και ό,τι είναι “υπέρ” της φυσικής των υψηλών ενεργειών είναι “κατά” για κάποιον άλλο τομέα της φυσικής, και αν θέλουμε να διατηρήσουμε μια υγιή επιστήμη τότε πρέπει να αντιμετωπίζουμε όλους τους τομείς της με κριτική διάθεση».

Ο Anderson διαφωνούσε έντονα με τους «ηγέτες» της φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων (Steven Weinberg, Leon Lederman κ.ά) και τους ισχυρισμούς τους ότι η φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων είναι μονόδρομος για την αποκάλυψη θεμελιωδών ερωτημάτων της επιστήμης.

Υποστήριζε ότι εξίσου θεμελιώδης ήταν η έρευνα του Alan Turing στους υπολογιστές, όπως και η ανακάλυψη της δομής του DNA από τους Crick και Watson.

Τελικά το καλοκαίρι του 1993 ματαιώθηκε η κατασκευή του Superconducting Super Collider.

Οι απόψεις του νομπελίστα Anderson σίγουρα έπαιξαν κάποιο ρόλο στην ματαίωση του μεγάλου έργου, αλλά το βέβαιο είναι ότι εξόργισαν την κοινότητα των φυσικών που ασχολούνται με τα στοιχειώδη σωματίδια.

Και κάποιοι λένε ότι αυτός είναι ο λόγος που ο Philip Anderson δεν πλαισίωνε τους Englert και Higgs στην τελετή απονομής του βραβείου Νόμπελ φυσικής 2013.

Η ειρωνεία της τύχης έφερε τον Anderson, έναν φυσικό της στερεάς κατάστασης – εξπέρ στην υπεραγωγιμότητα – ο οποίος εναντιώθηκε στην κατασκευή του αμερικανικού υπερ-επιταχυντή που πιθανόν να ανίχνευε το σωματίδιο Higgs πριν φύγει ο εικοστός αιώνας, να είναι ο πρώτος που προσέγγισε θεωρητικά τον μηχανισμό Higgs .

Περισσότερα:

http://physicsgg.me/2013/12/12/philip-anderson-%ce%b1%cf%80%cf%8c-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%85%cf%80%ce%b5%cf%81%ce%b1%ce%b3%cf%89%ce%b3%ce%b9%ce%bc%cf%8c%cf%84%ce%b7%cf%84%ce%b1-%cf%83%cf%84%ce%bf-%ce%bc%cf%80%ce%bf%ce%b6%cf%8c/

Δροσος Γεωργιος · Ιανουάριος 7, 2014

Tα πειράματα του CERN στο 2014.

Καθώς ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (Large Hadron Collider – LHC) βρίσκεται εκτός λειτουργίας αφού θα αναβαθμίζεται για περίπου δύο ακόμη χρόνια, θα περίμενε κανείς πως θα είναι ένας πολύ ήσυχος χρόνος για το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN). Κι όμως, με δύο μικρότερους επιταχυντές να τίθενται σε λειτουργία στο δεύτερο μισό του έτους αλλά και ένα νέο εντυπωσιακό πείραμα που αποσκοπεί στην πειραματική ανακάλυψη μιας σπάνιας διάσπασης, η φετινή χρονιά προμηνύεται κάθε άλλο παρά αδιάφορη.

Τα σωματίδια που επιταχύνονται και συγκρούονται στον LHC «προθερμαίνονται» σε μικρότερους επιταχυντές πριν περάσουν στο μεγάλο στίβο.

Το Σύγχροτρο Πρωτονίων (PS) και το Υπερσύγχοτρο Πρωτονίων (SPS) είναι δύο από τους μικρότερους επιταχυντές που αναμένεται να λειτουργήσουν μέσα στο νέο έτος παρέχοντας τα πρώτα δεδομένα σε αρκετά νέα πειράματα.

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα νέα πειράματα είναι το ΝΑ62, ένα πείραμα μήκους 270 μέτρων που εξελίσσεται στον επιταχυντή SPS ο οποίος έχει περίμετρο 7 χιλιομέτρων. Στο πείραμα συμμετέχουν 150 φυσικοί από 20 διαφορετικά ινστιτούτα και ο πρωταρχικός σκοπός είναι η λεπτομερής μέτρηση της πιθανότητας διάσπασης ενός θετικά φορτισμένου καονίου σε ένα πιόνιο και ένα νετρίνο/αντινετρίνο. Η δυσκολία έγκειται στο γεγονός πως πρόκειται για μία πολύ δύσκολη μέτρηση αφού μία τέτοια διάσπαση συμβαίνει μία φορά στις 10 δισεκατομμύρια διασπάσεις καονίων.

Η συγκεκριμένη μέτρηση αποτελεί μία ακόμη πρόκληση για το Καθιερωμένο Πρότυπο, τη θεωρία για τις θεμελιώδεις δυνάμεις τις Φύσης και τις αλληλεπιδράσεις τους, και μπορεί να ανοίξει δρόμους για φυσική που εκτείνεται πέρα από αυτό.

Το πείραμα ξεκινά με τη σύγκρουση μίας δέσμης πρωτονίων που έχουν ενέργεια 400 GeV, σε ένα διάφραγμα βηρυλλίου μήκους 40 εκατοστών. Η συγκεκριμένη σύγκρουση παράγει περίπου 800 εκατομμύρια φορτισμένα σωματίδια το δευτερόλεπτο, 6% από τα οποία είναι τα καόνια που ενδιαφέρουν το συγκεκριμένο πείραμα. Τα καόνια αυτά εντοπίζονται από ένα είδος ακτινοβολίας που εκπέμπουν, που ονομάζεται ακτινοβολία Τσερένκοφ. Ειδικοί ανιχνευτές καταγράφουν τις διασπάσεις των καονίων, ενώ εκτελούν και μετρήσεις της ταχύτητας των πιονίων που προκύπτουν.

Στις 8 εβδομάδες που θα διαρκέσει το αρχικό στάδιο του πειράματος οι επιστήμονες υπολογίζουν πως θα ανιχνεύσουν δύο από τις εν λόγω διασπάσεις. Στη συνέχεια το πείραμα θα συνεχιστεί για ακόμη τρία χρόνια, στα οποία αναμένεται να καταγραφούν άλλες 100 διασπάσεις. Εάν οι μετρήσεις διαφέρουν κατά ένα παράγοντα 1 προς 2 σε σχέση με την αναμενόμενη τιμή, το NA62 θα είναι σε θέση να ανακοινώσει την ανακάλυψη νέας φυσικής με ακρίβεια 5σ, η οποία είναι και το όριο για μία επιστημονική ανακάλυψη.

Ταυτόχρονα με το ΝΑ62 θα λειτουργήσει και ένα πλήθος από νέα πειράματα, όπως το AEGIS στον Επιβραδυντή Αντιπρωτονίων (AD) το οποίο αναμένεται να υπολογίσει τη βαρυτική έλξη της Γης στην αντιύλη, ή το πείραμα BASE το οποίο θα εκτελέσει τη λεπτομερέστερη έως σήμερα μέτρηση της μαγνητικής ροπής του αντιπρωτονίου.

Bίντεο.

http://physicsworld.com/cws/article/news/2014/jan/03/cern-gears-up-for-new-experiments

http://physicsgg.me/2014/01/03/t%ce%b1-%cf%80%ce%b5%ce%b9%cf%81%ce%ac%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%b1-%cf%84%ce%bf%cf%85-cern-%cf%83%cf%84%ce%bf-2014/

Δροσος Γεωργιος · Ιανουάριος 22, 2014

Πείραμα αντιύλης στο CERN δημιούργησε για πρώτη φορά ακτίνα από άτομα αντι-υδρογόνου.

Την πρώτη ακτίνα από άτομα αντι-υδρογόνου παρήγαγε το πείραμα αντιύλης ASACUSA στο CERN. Η δημιουργία του αντι-υδρογόνου γίνεται με την ανάμιξη αντι-ηλεκτρονίων (ποζιτρονίων) με χαμηλής ενέργειας αντιπρωτόνια.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον ιάπωνα φυσικό Γιασουνόρι Γιαμαζάκι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Communications, ανέφεραν ότι κατάφεραν για πρώτη φορά να ανιχνεύσουν μια δέσμη από 80 άτομα αντι-υδρογόνου.

http://www.nature.com/ncomms/2014/140121/ncomms4089/full/ncomms4089.html

Οπως αναφέρει το ΑΠΕ-ΜΠΕ, το επίτευγμα αναμένεται να βοηθήσει, μεταξύ άλλων, στην φασματοσκοπική ανίχνευση της αντιύλης στο σύμπαν. Αν και η αντιύλη έχει παραχθεί στα εργαστήρια του CERN μέχρι σήμερα σε σημαντικές ποσότητες και σε διάφορες μορφές (δηλαδή με διαφορετικά αντισωματίδια), ποτέ έως τώρα δεν έχει εντοπιστεί σε πρωτογενή μορφή στο σύμπαν, πράγμα που αποτελεί ένα μεγάλο επιστημονικό αίνιγμα.

Τα σχετικά πειράματα αντιύλης στο CERN έχουν επιταχυνθεί κατά τα τελευταία χρόνια. Το 2011, το πείραμα ALPHA ανακοίνωσε ότι παγίδευσε άτομα αντι-υδρογόνου για ένα χρονικό διάστημα 1.000 δευτερολέπτων, ενώ το 2013 το πείραμα ATRAP ανακοίνωσε την πρώτη άμεση μέτρηση αντιπρωτονίων.

Διαθέτοντας μόνο ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο, το υδρογόνο αποτελεί το απλούστερο άτομο στη φύση, για αυτό έχει αποτελέσει αντικείμενο ενδελεχούς επιστημονικής έρευνας. Από την άλλη, το αντι-υδρογόνο είναι το απλούστερο αντι-άτομο.

Η σύγκριση των ατόμων υδρογόνου και αντι-υδρογόνου (του αντίστοιχου σωματιδίου αντιύλης) συνιστά ένα από τους καλύτερους τρόπους για την μελέτη της ύλης και της αντιύλης στο σύμπαν.

Η ύλη και η αντιύλη αλληλοεξουδετερώνονται αμέσως μόλις έλθουν σε επαφή, έτσι μία από τις βασικές προκλήσεις των επιστημόνων είναι, αφού δημιουργήσουν άτομα αντι-υδρογόνου, να τα κρατήσουν μακριά από τα άτομα της κανονικής ύλης (του υδρογόνου). Αυτό επιτυγχάνεται με τη βοήθεια ισχυρών μαγνητικών πεδίων, που παγιδεύουν τα αντι-άτομα (τα σωματίδια αντιύλης) για όσο καιρό χρειάζεται, προκειμένου να μελετηθούν.

Το επόμενο βήμα για τους ερευνητές του πειράματος ASACUSA στο CERN θα είναι να βελτιώσουν περαιτέρω την κινητική ενέργεια των ακτίνων αντι-υδρογόνου και να καταλάβουν καλύτερα την κβαντική κατάστασή τους.

http://www.tanea.gr/news/science-technology/article/5076936/peirama-antiylhs-sto-cern-dhmioyrghse-gia-prwth-fora-aktina-apo-atoma-anti-ydrogonoy/

trex · Ιανουάριος 23, 2014

Δημιουργήθηκε για πρώτη φορά δέσμη ατόμων αντι-υδρογόνου

Το πείραμα αντιύλης ASACUSA στο CERN δημιούργησε για πρώτη φορά δέσμη από άτομα αντι-υδρογόνου. Το αντι-υδρογόνο γίνεται με την ανάμιξη αντι-ηλεκτρονίων (ποζιτρονίων) με χαμηλής ενέργειας αντιπρωτόνια.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον ιάπωνα φυσικό Γιασουνόρι Γιαμαζάκι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό “Nature Communications“, ανέφεραν ότι κατάφεραν για πρώτη φορά να ανιχνεύσουν μια δέσμη από 80 άτομα αντι-υδρογόνου.

Το επίτευγμα αναμένεται να βοηθήσει στην φασματοσκοπική ανίχνευση της αντιύλης στο σύμπαν, που έως τώρα δεν έχει εντοπιστεί ποτέ σε πρωτογενή μορφή.

Το 2011, το πείραμα ALPHA ανακοίνωσε ότι παγίδευσε άτομα αντι-υδρογόνου για ένα χρονικό διάστημα 1.000 δευτερολέπτων, ενώ το 2013 το πείραμα ATRAP ανακοίνωσε την πρώτη άμεση μέτρηση αντιπρωτονίων.

Το επόμενο βήμα για τους ερευνητές του πειράματος ASACUSA στο CERN θα είναι να βελτιώσουν περαιτέρω την κινητική ενέργεια των ακτίνων αντι-υδρογόνου και να καταλάβουν καλύτερα την κβαντική κατάστασή τους.

http://physicsgg.me/2014/01/22/%CE%B4%CE%B7%CE%BC%CE%B9%CE%BF%CF%85%CF%81%CE%B3%CE%AE%CE%B8%CE%B7%CE%BA%CE%B5-%CE%B3%CE%B9%CE%B1-%CF%80%CF%81%CF%8E%CF%84%CE%B7-%CF%86%CE%BF%CF%81%CE%AC-%CE%B4%CE%AD%CF%83%CE%BC%CE%B7-%CE%B1%CF%84/

Δροσος Γεωργιος · Φεβρουάριος 7, 2014

Tα πλάνα του CERN για το μέλλον.

Η πολυπλοκότητα της κατασκευής των εγκαταστάσεων στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN) απαιτεί μακρόχρονο σχεδιασμό. Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) για παράδειγμα, μέσω του οποίου ανακαλύφθηκε πειραματικά το σωματίδιο Χιγκς, χρειάστηκε περισσότερα από 25 χρόνια για να υλοποιηθεί και αναμένεται να λειτουργήσει για περίπου 20 ακόμη χρόνια.

Για την ώρα ο LHC παραμένει κλειστός για αναβαθμίσεις οι οποίες θα του επιτρέψουν μέσα στο 2015 να λειτουργήσει με ενέργειες διπλάσιες από αυτές που είχε φτάσει νωρίτερα, αγγίζοντας τα 14 TeV. Ένα ακόμη πρόγραμμα αναβάθμισης του LHC θα ακολουθήσει αργότερα (θα ολοκληρωθεί γύρω στο 2024), το οποίο θα δεκαπλασιάσει την ανιχνευτική ικανότητα του επιταχυντή.

Ακόμη όμως και αν το μέλλον προμηνύεται ήδη ενδιαφέρον για τον LHC, στο CERΝ ετοιμάζουν τα πλάνα για ένα διάδοχο επιταχυντή με περίμετρο 80-100 χιλιομέτρων (3-4 φορές μεγαλύτερο από τον LHC), o οποίος θα έχει τη δυνατότητα να αγγίξει ενέργειες τις τάξης των 100 TeV.

H αύξηση της ενέργειας ενός επιταχυντή επιτρέπει στους επιστήμονες να ερευνήσουν όλο και πιο βαθιά τα μυστήρια της φύσης, προσομοιώνοντας τις συνθήκες που επικρατούσαν στο Σύμπαν λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Για την κατασκευή ενός ισχυρότερου επιταχυντή σωματιδίων θα απαιτηθεί ανάπτυξη νέων μαγνητών.

Για το σκοπό αυτό, το CERN έχει σχεδιάσει το πρόγραμμα Future Circular Colliders (FCC), το οποίο για τα επόμενα πέντε χρόνια θα ασχοληθεί με το μέλλον των κυκλικών επιταχυντών. Το FCC ξεκινάει επίσημα τις εργασίες του στις 12-15 Φεβρουαρίου με την πρώτη συνάντηση των ενδιαφερόμενων μερών να λαμβάνει χώρα στο πανεπιστήμιο της Γενεύης.

Παράλληλα με τα σχέδια για έναν υπερεπιταχυντή ενέργειας 100 TeV όμως, στο CERN ερευνούν και το ενδεχόμενο κατασκευής και ενός γραμμικού επιταχυντή (Compact Linear Collider CLIC), o οποίος αντί για αδρόνια θα επιταχύνει λεπτόνια, δηλαδή ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια, συγκρούοντας τα μεταξύ τους.

Τα λεπτόνια, όντας πολύ ελαφρύτερα από τα αδρόνια, δεν προσφέρονται για επιτάχυνση σε κυκλικούς επιταχυντές διότι ακτινοβολούν ένα μεγάλο μέρος της ενέργειας που τους προσφέρεται.

Για το λόγο αυτό, η μελέτη συγκρούσεων λεπτονίων χρειάζεται γραμμικούς επιταχυντές με την τεχνική δυσκολία να έγκειται στο γεγονός πως σε ένα περιορισμένο μήκος τα σωματίδια πρέπει να επιταχυνθούν σε ταχύτητες που πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός.

Τα σχέδια για τον CLIC αφορούν σε ένα γραμμικό επιταχυντή μήκους 50 χιλιομέτρων, ο οποίος θα λειτουργεί στις ενέργειες των 3 ΤeV. Αν και η ενέργεια αυτή είναι μικρότερη από αυτή που μπορούν να πετύχουν οι κυκλικοί επιταχυντές, το κέρδος με τις συγκρούσεις λεπτονίων είναι πως όλη η ενέργεια από τη σύγκρουση εστιάζεται σε ένα στοιχειώδες σωματίδιο, σε αντίθεση με τα αδρόνια τα οποία είναι σύνθετα σωματίδια και αποτελούνται από τρία κουάρκ.

Με τον τρόπο αυτό οι επιστήμονες εκμεταλλεύονται καλύτερα την ενέργεια της δέσμης, ενώ είναι πιο εύκολη η ανάλυση των δεδομένων.

Το μεγαλύτερο εμπόδιο για τα συγκεκριμένα εγχειρήματα είναι ασφαλώς η χρηματοδότηση, με τους επιστήμονες πάντως να υποστηρίζουν πως τα οφέλη από την έρευνα που γίνεται στο CERN επηρεάζουν πολλούς τομείς της επιστήμης πέραν της φυσικής αλλά και πτυχές της καθημερινότητας (δίκτυα υπολογιστών, ιατρική, βιολογία κτλ).

http://physicsgg.me/2014/02/06/t%ce%b1-%cf%80%ce%bb%ce%ac%ce%bd%ce%b1-%cf%84%ce%bf%cf%85-cern-%ce%b3%ce%b9%ce%b1-%cf%84%ce%bf-%ce%bc%ce%ad%ce%bb%ce%bb%ce%bf%ce%bd/

trex · Μάρτιος 7, 2014

Δεν βρέθηκαν μαύρες τρύπες στο CERN (ακόμη)

Δεν υπάρχουν ίχνη από μαύρες τρύπες στα πειράματα που έχουν γίνει μέχρι σήμερα στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN), σύμφωνα με την πλέον πρόσφατη έρευνα που επικεντρώθηκε στα δεδομένα του πειράματος ATLAS.

Μετά την ανακάλυψη του σωματιδίου Χιγκς το καλοκαίρι του 2012 και την ολοκλήρωση της πειραματικής επιβεβαίωσης του Καθιερωμένου Προτύπου, της θεωρίας δηλαδή που περιγράφει με εξαιρετική ακρίβεια τις τρεις από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις στο Σύμπαν, οι έρευνες στο CERN προσανατολίζονται στη μελέτη νέας φυσικής, καθώς παραμένουν πολλά τα αναπάντητα ερωτήματα.

Μεταξύ αυτών είναι η σύνδεση της βαρύτητας με τη κβαντική θεωρία, η ανακάλυψη της φύσης της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, η ασυμμετρία ύλης αντιύλης κ.ά.

Μία από τις επικρατέστερες προσπάθειες για την επέκταση της περιγραφής των φυσικών νόμων είναι και η θεωρία χορδών, η οποία μεταξύ άλλων επικαλείται την ύπαρξη περισσότερων χωρικών διαστάσεων από τις τρεις που παρατηρούμε γύρω μας.

Σύμφωνα με τη θεωρία χορδών οι «έξτρα» διαστάσεις είναι τυλιγμένες και ζουν σε κλίμακες πολύ μικρότερες από το μέγεθος ενός πρωτονίου, οπότε και δεν γίνονται αντιληπτές στο μακρόκοσμο.

H βαρύτητα είναι μία δύναμη που ελαττώνεται με το τετράγωνο της απόστασης, οπότε η επίδραση των έξτρα διαστάσεων στις βαρυτικές δυνάμεις που λαμβάνουν χώρα στον κόσμο μας είναι πρακτικά μηδαμινή.

Θα περίμενε όμως κανείς πως αποτέλεσμα των έξτρα διαστάσεων θα ήταν η βαρύτητα στις μικρές κλίμακες να είναι μία πολύ πιο ισχυρή δύναμη, αφού θα λαμβάνει χώρα σε περισσότερες διαστάσεις.

Στην περίπτωση αυτή, οι θεωρητικοί υπολογισμοί δείχνουν πως συγκρούσεις σωματιδίων σε ένα επιταχυντή σωματιδίων όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) στο CERN, θα μπορούσαν να παράξουν εφήμερες μαύρες τρύπες, που ονομάζονται κβαντικές μαύρες τρύπες (QBH).

Τα κβαντικά φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα σε αυτές είναι πολύ έντονα, κάτι που τις οδηγεί στη σχεδόν άμεση εξάτμισή τους, η οποία όμως αφήνει πίσω της ίχνη από σωματίδια.

Σύμφωνα με την έρευνα που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review Letters, οι ερευνητές αναλύοντας τα δεδομένα του πειράματος ATLAS, τα οποία είχαν παραχθεί από δέσμες σωματιδίων με ενέργεια 8 TeV το 2012, δεν βρήκαν το συνδυασμό ηλεκτρονίου, μιονίου και κουάρκ τα οποία θα υποδείκνυαν την ύπαρξη μαύρης τρύπας.

Αν και η έρευνα αποδείχτηκε άκαρπη, οι ερευνητές προσδιόρισαν το κάτω όριο στη μάζα μιας κβαντικής μαύρης τρύπας στα 5 TeV, κάτι που μπορεί να βοηθήσει στις μελλοντικές έρευνες. Με την επανέναρξη των λειτουργιών του LHC το 2015, η αναζήτηση για τέτοια εξωτικά αντικείμενα θα επανέλθει στο προσκήνιο.

http://tinanantsou.blogspot.gr/2014/03/cern_6.html

Δροσος Γεωργιος · Μάρτιος 12, 2014

Εξακόσιοι έλληνες μαθητές λυκείων και γυμνασίων σε απευθείας σύνδεση με το επιστημονικό κέντρο CΕRΝ της Γενεύης.

Το μεγαλύτερο και πολυπλοκότερο ερευνητικό κέντρο διεξαγωγής βασικής έρευνας στον κόσμο, το CERN της Γενεύης είχαν την ευκαιρία να γνωρίσουν εξακόσιοι μαθητές λυκείου και γυμνασίου από την Ελλάδα και την Κύπρο με απευθείας διαδικτυακής σύνδεσης, μέσω του λογισμικού Vidyo Desktop.

Οι μαθητές ξεναγήθηκαν, μέσω διαδικτύου, από έναν Έλληνα ερευνητή , επιστήμονα, στους χώρους του CERN , ενώ είχαν την ευκαιρία να παρακολουθήσουν το πείραμα ATLAS , στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων Large Hadron Collider, LHC, που ερευνά τα στοιχειώδη σωματίδια και τις αλληλεπιδράσεις τους, μ' ένα ανιχνευτή μεγέθους ενός πενταόροφου κτιρίου και ικανότητας να μετρά ίχνη σωματιδίων με ακρίβεια 0,01 χιλιοστού.

Στη σύνδεση, που διήρκησε μία ολόκληρη ώρα, το μεσημέρι, συμμετείχαν συνολικά δώδεκα γυμνάσια και λύκεια, πέντε γυμνάσια και λύκεια από τον Έβρο, τα Λάβαρα, το Τυχερό, τις Φέρες, το Σουφλί και το Πέπλο, τα Εκπαιδευτήρια Πλάτων Πιερίας και Παλλήνης Αθηνών, το Λύκειο Καστελάνων Κέρκυρας, δύο λύκεια από την Κύπρο της Λεμεσού και της Λευκωσίας, και δύο λύκεια από τις Σέρρες, το Μουσικό Σχολείο Σερρών και το 3ο Γενικό Λύκειο Σερρών.

Κατά τη διάρκεια της σύνδεσης οι μαθητές είχαν την ευκαιρία να υποβάλουν ερωτήσεις στους έλληνες ερευνητές που εργάζονται στο CERN, για την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών οι οποίες θα βρουν αργότερα εφαρμογή σε πολλούς τομείς της καθημερινής μας ζωής, για τη σύσταση και λειτουργία του σύμπαντος, μέσα από την ερευνητική προσπάθεια καθώς και το ‘’www’’, τον παγκόσμιο ιστό, το διαδίκτυο, το internet, που προέκυψε από επιστήμονες του CERN στην προσπάθειά τους να διευκολύνουν την επικοινωνία των ανά τον κόσμο ερευνητών για να μοιράζονται τα δεδομένα των ερευνών και γενικότερα να συνεργάζονται χωρίς να μετακινούνται από τη φυσική τους τοποθεσία.

Η σύνδεση όλων των συμμετεχόντων μαθητών με το CERN καταγράφηκε και προωθήθηκε από την ομάδα επικοινωνίας του πειράματος ATLAS στα αντίστοιχα μέσα κοινωνικής δικτύωσης.

Η συμμετοχή των σερραϊκών σχολείων προέκυψε μετά από πρωτοβουλία του φυσικού, Διευθυντή του Μουσικού Λυκείου Σερρών Γιώργου Βουδούρη, της καθηγήτριας φυσικής του 3ου Λυκείου Σερρών Μαρίας Πολυκαρπούλου και του Κέντρου Φυσικών Επιστημών στις Σέρρες.

«Ήταν μία μοναδική εμπειρία για όλους τους μαθητές και τους καθηγητές που συμμετείχαν στη σημερινή δράση , καθώς έδωσε την ευκαιρία στα παιδιά να εκφραστούν ελεύθερα και συνάμα να ενημερωθούν για το μεγαλύτερο επιστημονικό κέντρο του κόσμου» δήλωσε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο διευθυντής του Μουσικού Λυκείου Γιώργος Βουδούρης.

http://www.tanea.gr/news/science-technology/article/5096035/eksakosioi-ellhnes-mathhtes-lykeiwn-kai-gymnasiwn-se-apeytheias-syndesh-me-to-episthmoniko-kentro-cern-ths-geneyhs/

Δροσος Γεωργιος · Μάρτιος 14, 2014

Επιστήμη και Τεχνολογία ως αντικείμενα δημοσιογραφικής έρευνας από το ΑΠΘ και το CERN.

Άνοιγμα στην κοινωνία επιδιώκοντας να φέρει πιο κοντά τη δημοσιογραφική κοινότητα με το χώρο της Επιστήμης, επιχειρεί η Σχολή Δημοσιογραφίας και ΜΜΕ του ΑΠΘ.

Προσωπικότητες από το χώρο της Δημοσιογραφίας και της Επιστήμης θα προσπαθήσουν να στήσουν «γέφυρες» επικοινωνίας και συνεργασίας στη διάρκεια ενός διήμερου συνεδρίου που διοργανώνει αύριο και μεθαύριο στη Θεσσαλονίκη το τμήμα Δημοσιογραφίας και ΜΜΕ του ΑΠΘ, σε συνεργασία με το CERN και το δήμο Θεσσαλονίκης, όπως επεσήμανε στη διάρκεια συνέντευξης Τύπου ο πρόεδρος του Τμήματος Δημοσιογραφίας, Γρηγόρης Πασχαλίδης.

«Σύμφωνα με την τελευταία σχετική έρευνα του Ευρωβαρόμετρου, καταγράφεται έλλειμμα στην ενημέρωση αναφορικά με επιστημονικά και τεχνολογικά θέματα στη χώρα μας», σημείωσε ο κ.Πασχαλίδης και επεσήμανε: «Αυτό ωστόσο δε σημαίνει ότι δεν υπάρχουν αξιόλογοι δημοσιογράφοι που κάνουν εξαιρετική δουλειά. Απλώς, είναι ένας τομέας στον οποίο πρέπει να επενδύσουμε περισσότερο».

«Θεωρούμε ότι είναι μια εποχή ακμής και όχι παρακμής. Οι δημοσιογράφοι δεν είχαν ποτέ τόσα μέσα να πουν την ιστορία τους και να την πουν με τρόπο συναρπαστικό», πρόσθεσε.

Ενδεικτικό του έντονου ενδιαφέροντος που δείχνει η Σχολή Δημοσιογραφίας για τις νέες τεχνολογίες και τα Νέα Μέσα είναι και η συνεργασία που αναπτύσσει με το CERN, όπου οι απόφοιτοι της Σχολής θα έχουν την ευκαιρία εφεξής να πραγματοποιούν εκεί πρακτική άσκηση.

Το διεθνές επιστημονικό συνέδριο με τίτλο «Μέσα και έξω από το εργαστήριο: Επιστήμη και τεχνολογία στη δημόσια σφαίρα», που πραγματοποιείται 14 και 15 Μαρτίου στη Θεσσαλονίκη έχει ως στόχο να έρθουν σε επαφή προσωπικότητες από το χώρος της Επιστήμης και της Δημοσιογραφίας, τόσο από την Ελλάδα όσο και από το Εξωτερικό.

Σύμφωνα με τον επίκουρο καθηγητή της Σχολής Δημοσιογραφίας, Χρήστο Φραγκονικολόπουλο, σκοπός του συνεδρίου είναι μεταξύ άλλων, να αναδειχθούν όλα τα θέματα που αφορούν το πεδίο της επιστημονικής δημοσιογραφίας, τον τρόπο με τον οποίο γίνεται η διάχυση των επιστημονικών και τεχνολογικών πληροφοριών, ακόμη και ζητήματα διαπλοκής με τα ΜΜΕ και συμφερόντων που μπορεί να υπάρχουν.

Το συνέδριο πραγματοποιείται στο Δημαρχείο Θεσσαλονίκης και τελεί υπό την αιγίδα της Γενικής Γραμματείας Έρευνας και Τεχνολογίας, την υποστήριξη της Επιτροπής Ερευνών Α.Π.Θ., της Ελληνικής Ένωσης Δημοσιογράφων, Συγγραφέων & Επικοινωνιολόγων Επιστήμης (Science View) και του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Δημοσιογράφων Επιστήμης (EUSJA).

http://www.kathimerini.gr/757972/article/epikairothta/episthmh/episthmh-kai-texnologia-ws-antikeimena-dhmosiografikhs-ereynas-apo-to-ap8-kai-to-cern

Δροσος Γεωργιος · Μάρτιος 19, 2014

Εκδήλωση με τη συμμετοχή του Δημήτρη Νανόπουλου για την ανακάλυψη του σωματιδίου Χιγκς στο CERN.

Η ιστορία ανακάλυψης του μποζονίου του Χιγκς στο CERN και η ελληνική συμβολή σε αυτήν τη μακρόχρονη και πολύπλοκη διανοητική «περιπέτεια» αποτέλεσε το αντικείμενο εκδήλωσης στη Στέγη Γραμμάτων και Τεχνών, με τη συμμετοχή του αντιπροέδρου της Ακαδημίας Αθηνών και διακεκριμένου φυσικού, Δημήτρη Νανόπουλου, καθώς και άλλων επιστημόνων από την Ελλάδα και το εξωτερικό.

Επί δεκαετίες, από τα πρώτα σχετικά θεωρητικά βήματα στη δεκαετία του '60, οι φυσικοί αναζητούσαν εις μάτην το σωματίδιο-φάντασμα (το λεγόμενο και «σωματίδιο του Θεού», επειδή προσδίδει μάζα στα άλλα υποατομικά σωματίδια), εωσότου τελικά, το 2012, υπήρξε η πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξής του από τις ερευνητικές ομάδες ATLAS και CMS στον μεγάλο επιταχυντή του CERN. Όπως αναμενόταν, το 2013, το βραβείο Νόμπελ Φυσικής απονεμήθηκε στον Σκοτσέζο φυσικό, Πίτερ Χιγκς και στον Βέλγο συνάδελφό του, Φρανσουά Ενγκλέρ.

Ο γενικός γραμματέας Έρευνας και Τεχνολογίας, δρ Χρήστος Βασιλάκος, σε χαιρετισμό του, ανέφερε ότι η Ελλάδα αντιμετωπίζει τη συμμετοχή της στο CERN ως μια μακροπρόθεσμη επένδυση, που της προσδίδει κύρος, ενώ Έλληνες επιστήμονες έχουν τη δυνατότητα να συμμετέχουν σε κορυφαίο επίπεδο στη διεθνή επιστημονική έρευνα.

Όπως είπε, οι έλληνες ερευνητές έχουν συμβάλλει θετικά στα πειράματα του CERN που ανακάλυψαν το σωματίδιο Χιγκς, τόσο στον αρχικό σχεδιασμό τους όσο και στην κυρίως έρευνα και στη μετέπειτα ανάλυση των δεδομένων από τις συγκρούσεις σωματιδίων στον επιταχυντή.

Σε ζωντανή σύνδεση με το CERN (το οποίο ιδρύθηκε το 1954 και φέτος γιορτάζει τα 60 χρόνια του), o γενικός διευθυντής του, γερμανός φυσικός Ρολφ-Ντίτερ Χόγιερ, τόνισε ότι η Ελλάδα πρέπει να είναι υπερήφανη για τη συμβολή των Ελλήνων επιστημόνων, θεωρητικών και πειραματικών, στο παγκόσμιας κλίμακας εγχείρημα της ανακάλυψης του σωματιδίου Χιγκς.

Όπως σημείωσε, οι έλληνες ερευνητές συμμετείχαν και στα δύο πειράματα ATLAS και CMS, ενώ εκθείασε ιδιαίτερα τη θεωρητική συμβολή του Δημήτρη Νανόπουλου, ο οποίος, ήδη από τις αρχές της δεκαετίας του ΄70, μαζί με μερικούς ακόμη φυσικούς άλλων χωρών, δημοσίευσε σημαντικές θεωρητικές εργασίες για το πώς μπορεί να βρεθεί το εν λόγω σωματίδιο και πώς θα έπρεπε να λειτουργήσει ο μεγάλος επιταχυντής του CERN, ώστε να ανιχνεύσει το σωματίδιο, το οποίο, όπως ανέφερε, «αποτελεί τη βάση της φυσικής μας ύπαρξης».

Ο κ. Χόγιερ επίσης επισήμανε πως είναι σημαντικό να χρηματοδοτείται απρόσκοπτα η επιστημονική έρευνα, επειδή χάρη σε αυτήν μπορούν να μετριαστούν οι επιπτώσεις της οικονομικής κρίσης.

Ο κ. Νανόπουλος συμφώνησε και, όπως τόνισε, «μπορεί να είμαστε στο καναβάτσο, αλλά η επιστήμη αποτελεί μια πολύ καλή επένδυση, καθώς δημιουργεί την τεχνολογία και αυτή, με τη σειρά της, καλυτερεύει τη ζωή μας και τις καταστάσεις που ζούμε».

Ο έλληνας ακαδημαϊκός και εθνικός εκπρόσωπος στο CERN τόνισε ότι ζούμε σε μια κοσμοϊστορική εποχή μετά τη χθεσινή ανακοίνωση για την πειραματική επαλήθευση των βαρυτικών κυμάτων και του κοσμικού «πληθωρισμού», που οδήγησε στην απότομη διαστολή του σύμπαντος αμέσως μετά τη γέννησή του, περίπου πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια.

Αναφερόμενος στην ανακάλυψη του σωματιδίου Χιγκς, για το οποίο έβαλε και αυτός το θεωρητικό «λιθαράκι» του, υπογράμμισε χαρακτηριστικά ότι «θα είχαμε πάρει τη ζωή μας λάθος και θα είχαμε πάει για ψάρεμα σε κάποιο ελληνικό νησί, αν δεν το βρίσκαμε».

Το επόμενο βήμα, «που περιμένουμε αγωνία», όπως ανέφερε, «θα είναι να βρούμε πλέον τα υπερσυμμετρικά σωματίδια».

Για μια ακόμη φορά σε δημόσια ομιλία του, ο διακεκριμένος Έλληνας φυσικός τόνισε ότι, σύμφωνα με μαθηματικούς υπολογισμούς, υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός από σύμπαντα (10 στη δύναμη του 500), το καθένα από τα οποία έχει τους δικούς του μαθηματικούς νόμους, κάτι που οφείλεται στο διαφορετικό τρόπο με τον οποίο είναι «διπλωμένες» οι διαστάσεις του.

Ο φυσικός Εμμανουήλ Τσεσμελής, αναπληρωτής επικεφαλής διεθνών σχέσεων του CERN και επισκέπτης καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, δεν απέκλεισε ότι στο μέλλον μπορεί να βρεθούν και άλλα σωματίδια Χιγκς, που θα είναι σχετικά με την υπερσυμμετρία, αφού λειτουργήσει ξανά ο επιταχυντής από το 2015 (την περίοδο 2013-14 βρίσκεται σε περίοδο συντήρησης).

Επίσης, ανέφερε ότι ήδη γίνονται σχέδια για ένα ακόμη μεγαλύτερο κυκλικό επιταχυντή διαμέτρου 80 έως 100 χλμ.

Τέλος, εξήρε το επιστημονικό επίπεδο των μηχανικών των ελληνικών πολυτεχνείων, οι οποίοι προτιμώνται από το CERN κατά τις προσλήψεις νέου προσωπικού.

Παράλληλα με την εκδήλωση, εγκαινιάστηκε έκθεση φωτογραφίας με τίτλο «LHC: 27 χιλιόμετρα σε 27 εικόνες», στο φουαγιέ του 4ου ορόφου της Στέγης Γραμμάτων και Τεχνών.

Πρόκειται για μια φωτογραφική περιήγηση στον μεγάλο υπόγειο επιταχυντή σωματιδίων (LHC) του CERN, μήκους 27 χλμ.

Στην έκθεση παρουσιάζονται φωτογραφίες του LHC, καθώς και των επιμέρους πειραμάτων του (ALICE, ATLAS, CMS και LHCb), καλύπτοντας μια πορεία περίπου 20 χρόνων, από το αρχικό στάδιο της κατασκευής τους μέχρι τη συναρμολόγηση και τις τελικές δοκιμές.

Η έκθεση συμπληρώνεται από απεικονίσεις συγκρούσεων σωματιδίων στον LHC, όπως καταγράφονται από τους ανιχνευτές των πειραμάτων.

http://www.tanea.gr/news/science-technology/article/5098879/ekdhlwsh-me-th-symmetoxh-toy-dhmhtrh-nanopoyloy-gia-thn-anakalypsh-toy-swmatidioy-xigks-sto-cern/

Η μεγάλη διαδραστική έκθεση του CERN: Επιταχύνοντας την Επιστήμη.

Αν είστε από 10 ως... 99 ετών, τότε η μεγάλη διαδραστική έκθεση του CERN «Επιταχύνοντας την Επιστήμη» που έρχεται για πρώτη φορά στην Ελλάδα είναι βέβαιον ότι θα σας συγκινήσει.

Η εντυπωσιακή διαδραστική έκθεση που δημιούργησε το CERN προκειμένου να φέρει το κοινό όλου του κόσμου πιο κοντά στην καρδιά του μεγάλου πειράματος έρχεται στη χώρα μας και θα φιλοξενηθεί σε δύο ορόφους του Ιδρύματος Ευγενίδου (Λεωφ. Συγγρού 387, 175 64, Π. Φάληρο, είσοδος από οδό Πεντέλης 11) από τις 12 Απριλίου ως και τις 31 Μαΐου 2014.

Η έκθεση έχει ήδη πραγματοποιήσει ένα μεγάλο ταξίδι σε ολόκληρη την Ευρώπη, όπου την επισκέφθηκαν εκατοντάδες χιλιάδες επισκέπτες. Τη φέρνουν στη χώρα μας το Ιδρυμα Ευγενίδου και η Ελληνογερμανική Αγωγή και την υλοποιούν σε συνεργασία με τον Τομέα Φυσικής της Σχολής ΕΜΦΕ του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου, το Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών και την Ενωση Ελλήνων Φυσικών.

Πρόκειται για ένα συναρπαστικό ταξίδι μέσα στον Μεγάλο Αδρονικό Επιταχυντή και τα μυστικά της Μεγάλης Εκρηξης. Εκεί κάπου εμπλέκονται ακόμη το «μποζόνιο του Higgs» ή «σωματίδιο του Θεού» που ίσως να κρύβει το κλειδί στην ερώτηση γιατί τα στοιχειώδη σωματίδια έχουν μάζες και τα πειράματα των ανιχνευτών ATLAS και ALICE.

Τα παραπάνω μπορεί σε κάποιους να ακούγονται δυσνόητα ή να θυμίζουν το περιεχόμενο ταινίας επιστημονικής φαντασίας, αλλά στην πραγματικότητα κρύβουν μέσα τους εντυπωσιακές ανακαλύψεις για την εξέλιξη του Σύμπαντος και τη θεμελιώδη δομή της ύλης.

Οπως λένε οι υπεύθυνοι για τη διοργάνωση, η έκθεση υπόσχεται να μοιραστεί μαζί μας τις ανακαλύψεις αυτές παρουσιάζοντας με τρόπο απλό και κατανοητό τι ακριβώς γίνεται στις υπόγειες εγκαταστάσεις του CERN, του σπουδαιότερου ερευνητικού κέντρου στη φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων, εκατό μέτρα κάτω από την πόλη της Γενεύης.

Οι επισκέπτες μπορούν να υποβάλουν ερωτήσεις και να λάβουν απαντήσεις για τα βασικά δομικά συστατικά της ύλης και την εξέλιξη του Σύμπαντος. Η έκθεση εστιάζει στην προσπάθεια των επιστημόνων του CERN να απαντήσουν σε ορισμένα από τα μεγαλύτερα και αναπάντητα ακόμη ερωτήματα που αντιμετωπίζει η σύγχρονη φυσική.

Στην πρώτη ζώνη, τη «Μεγάλη Εκρηξη», οι διοργανωτές της έκθεσης επιχειρούν να περιγράψουν την ιστορία του Σύμπαντος και να μας ταξιδέψουν πίσω στον χρόνο, στη στιγμή της γέννησής του.

Στη «Ζώνη της ύλης» αναζητείται η θεμελιώδης δομή της ύλης, ενώ στη ζώνη «Ερευνα στο CERN» ο επισκέπτης θα δει πώς διεξάγεται η επιστημονική έρευνα στον Μεγάλο Αδρονικό Επιταχυντή με τη βοήθεια τεσσάρων γιγάντιων πειραμάτων.

Παράλληλα διαδραστικές οθόνες αφής και παιχνίδια υπόσχονται να κερδίσουν το ενδιαφέρον των νέων. Ειδικά εκπαιδευμένοι προπτυχιακοί και μεταπτυχιακοί φοιτητές μαζί με μουσειοπαιδαγωγούς και επιστήμονες πολλών και διαφορετικών ειδικοτήτων αναλαμβάνουν να μυήσουν τους επισκέπτες στην έκθεση με έξυπνα καθημερινά παραδείγματα και με ευχάριστο τρόπο.

http://www.tovima.gr/society/article/?aid=578254

Δροσος Γεωργιος · Απρίλιος 3, 2014

Νέες μετρήσεις για το σωματίδιο Higgs.

Δύο χρόνια μετά την ανακάλυψή του τον Ιούλιο του 2012, το μποζόνιο Χιγκς συνεχίζει να απασχολεί τους επιστήμονες, οι οποίοι προσπαθούν να αποκωδικοποιήσουν όσα χαρακτηριστικά του παραμένουν άγνωστα.

Στο συνέδριο Moriand στην Ιταλία, οι φυσικοί του πειράματος CMS που στεγάζεται στο CERN, ανακοίνωσαν τη μέτρηση του φυσικού πλάτους (natural width) του σωματιδίου Χιγκς, με ακρίβεια μεγαλύτερη κατά δύο τάξεις μεγέθους από τις προηγούμενες εκτιμήσεις.

https://cds.cern.ch/record/1670066?ln=en

Από την Αρχή της Απροσδιοριστίας του Χάιζενμπεργκ, γνωρίζουμε πως η απροσδιοριστία της ενέργειας (και συνεπώς της μάζας) σχετίζεται αντιστρόφως ανάλογα με την απροσδιοριστία στο χρόνο, σύμφωνα με τη σχέση ΔΕ ∙ Δt > h/2π, όπου h η σταθερά του Πλανκ.

Αυτή η χρονική διάρκεια Δt, που είναι και η διάρκεια ζωής του σωματιδίου Χιγκς, εξαρτάται άμεσα από το εύρος ενεργειών στο οποίο παρατηρείται το σωματίδιο, και ποσοτικοποιείται μέσω του της ποσότητας του φυσικού πλάτους (αναπαριστάται με το σύμβολο Γ).

Καθώς η συγκεκριμένη παράμετρος αποτελεί και ένα μέτρο της ισχύος των αντιδράσεων του σωματιδίου Χιγκς με τα άλλα σωματίδια, ο καθορισμός της αποτελεί ένα σημαντικό βήμα για την κατανόηση της φύσης του.

Οι θεωρητικές προβλέψεις του Καθιερωμένου Προτύπου για το μέγεθος Γ είναι της τάξης των 4 MeV, 30.000 φορές μικρότερο της κεντρικής μάζας του μποζονίου που υπολογίστηκε στα 125 GeV.

Σύμφωνα με την ανακοίνωση του CMS, το πλάτος του Χιγκς βρέθηκε πως είναι μικρότερο των 17 MeV με βεβαιότητα 95%, κάτι που αποτελεί μία ακόμη επιβεβαίωση της θεωρίας. Πριν τη μέτρηση αυτή η εικόνα που είχαμε για το πλάτος του ήταν πως ήταν μικρότερο των 3.4 GeV, υπήρξε δηλαδή μία βελτίωση στην ακρίβεια κατά 200 φορές.

Η βελτίωση αυτή οφείλεται σε μία διαφορετική προσέγγιση που ακολούθησαν οι ερευνητές. Αντί να στηριχτούν στη μετρητική ακρίβεια των ανιχνευτών, που δίνουν μία αβεβαιότητα της τάξης των 2-3 GeV, μέτρησαν έμμεσα το πλάτος του Χιγκς, εστιάζοντας στην ουρά της κατανομής της μάζας του σε ενέργειες των 400 MeV.

Παρατηρώντας σπανιότερα φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα σε υψηλότερες ενέργειες κατάφεραν να προσδιορίσουν τις αλληλεπιδράσεις του σωματιδίου και εν συνεπεία το πλάτος του.

Κάτι τέτοιο μπορεί να ακούγεται παράξενο: στον καθημερινό μας κόσμο, όταν μετρήσουμε τη μάζα ενός αντικειμένου στα 10 κιλά, δεν αναμένουμε να υπάρχουν διακυμάνσεις.

Στο κβαντικό κόσμο όμως, τα κβαντικά φαινόμενα δημιουργούν ένα φάσμα από διαφορετικές ενέργειες (ή μάζες) και μιλάμε έτσι για την κατανομή της μάζας τους. Επιμέρους τμήματα της κατανομής αυτής μπορούν να οδηγήσουν έτσι σε χρήσιμες ανακαλύψεις.

http://physicsgg.me/2014/04/03/%ce%bd%ce%ad%ce%b5%cf%82-%ce%bc%ce%b5%cf%84%cf%81%ce%ae%cf%83%ce%b5%ce%b9%cf%82-%ce%b3%ce%b9%ce%b1-%cf%84%ce%bf-%cf%83%cf%89%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%af%ce%b4%ce%b9%ce%bf-higgs/

Δροσος Γεωργιος · Απρίλιος 7, 2014

Στο Νεοχώρι Πηλίου η πρώτη μόνιμη έκθεση για τον Μεγάλο Επιταχυντή στον κόσμο.

Ενα μόνιμο «παράθυρο» με θέα τις εγκαταστάσεις του CERN αναμένεται να ανοίξει τον επόμενο μήνα στο Νεοχώρι Πηλίου, χάρη σε μία πρωτοβουλία της Δημοτικής Αρχής Νοτίου Πηλίου και με τη στήριξη του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Στον χώρο του ανακαινισμένου παλιού δημοτικού σχολείου Νεοχωρίου θα παρουσιάζονται φωτογραφίες, εκθέματα και οπτικοακουστικό υλικό από τα πειράματα, που λαμβάνουν χώρα στην Ελβετία, ενώ ειδικά καταρτισμένο προσωπικό θα αναλαμβάνει να ξεναγήσει τους επισκέπτες -μαθητές, φοιτητές, ερευνητές, αλλά και το ευρύ κοινό- στα άδυτα του Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών.

Επιπλέον, θα υπάρχει η δυνατότητα ζωντανής σύνδεσης με το ίδιο το Κέντρο.

Στην προσπάθειά του να υλοποιήσει την ιδέα του για διοργάνωση μιας έκθεσης για το πείραμα του CERN, ο πρόεδρος του Δ.Σ. Νοτίου Πηλίου Κωνσταντίνος Παπαμαρκάκης βρήκε αρωγό τον Διονύση Βαβουγυιό, αναπληρωτή καθηγητή φυσικής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Μετά την επιτυχία του αφιερώματος στο CERN, που πραγματοποιήθηκε στον Βόλο την άνοιξη του 2012, το επόμενο βήμα είναι η δημιουργία της πρώτης στον κόσμο μόνιμης έκθεσης για το ευρωπαϊκό ερευνητικό κέντρο, στο Νεοχώρι.

Η έκθεση θα λειτουργεί με ελεύθερη είσοδο και αναμένεται να εγκαινιαστεί μέσα στον Μάιο -η ακριβής ημερομηνία θα καθοριστεί από το ίδιο το Κέντρο- για να τεθεί σε πλήρη λειτουργία από τον ερχόμενο Σεπτέμβριο, με την έναρξη της σχολικής χρονιάς.

http://www.kathimerini.gr/761078/article/epikairothta/episthmh/cern-ena-ta3idi-ston-xwroxrono

Δροσος Γεωργιος · Απρίλιος 9, 2014

Η επανεκκίνηση του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων.

Οι επιστήμονες που εργάζονται στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), ο οποίος στεγάζεται στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN), ανακοίνωσαν πως ξεκίνησε η διαδικασία αφύπνισης του γιγάντιου επιταχυντή, προκειμένου να είναι σε θέση να λειτουργήσει το 2015.

Από το τέλος του 2012 ο LHC είχε πάψει να λειτουργεί προκειμένου να αναβαθμιστεί ώστε να λειτουργήσει σε υψηλότερες ενέργειες. Με τη χρήση νέου εξοπλισμού, τεχνολογίας αιχμής και βελτιωμένων μεθόδων, το πιο σύνθετο μηχάνημα που έχει κατασκευαστεί ποτέ στην ανθρώπινη ιστορία αναμένεται να είναι του χρόνου σε θέση να «συγκρούσει» σωματίδια σε ενέργειες των 14 TeV, διπλάσιες από αυτές που χρειάστηκαν για την ανακάλυψη του μποζονίου Χιγκς το 2012.

Το συνολικό κόστος της αναβάθμισης υπολογίζεται στα 3.2 δισεκατομμύρια ευρώ.

Μέχρι τώρα οι ερευνητές έθεσαν με επιτυχία σε λειτουργία το τμήμα που παράγει τις δέσμες πρωτονίων που θα οδηγηθούν εντέλει στον LHC, αποσπώντας τα ηλεκτρόνια από άτομα υδρογόνου.

Αμέσως επόμενη θα είναι η ενεργοποίηση του μικρότερου επιταχυντή Linac2, ο οποίος δίνει την αρχική ώθηση στα πρωτόνια, ενώ στη συνέχεια θα ενεργοποιηθούν και οι απαραίτητοι μεταγενέστεροι προωθητές, αφού για τη λειτουργία του ο LHC υποδέχεται τα σωματίδια με ήδη αυξημένη ταχύτητα.

Η διαδικασία ενεργοποίησης του επιταχυντή αναμένεται να διαρκέσει περίπου ένα χρόνο, με τους μηχανικούς να έχουν ήδη τελειοποιήσει το σύστημα ελέγχου, που θα πρέπει να δώσει προειδοποίηση σε περίπτωση που συμβεί κάτι απρόσμενο, όπως η ηλεκτρική βλάβη του 2008 που καθυστέρησε για μήνες το πρόγραμμα.

Εάν και ένας από τους κυριότερους στόχους του επετεύχθη με την ανακάλυψη του μποζονίου Χιγκς το 2012, ο LHC μετά τα έργα αναβάθμισης που εκτελούνται θα επικεντρωθεί στην έρευνα για τη λεγόμενη νέα φυσική, ή αλλιώς τη φυσική πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο, προσπαθώντας να δώσει απαντήσεις σε σύγχρονα προβλήματα όπως αυτό της σκοτεινής ύλης, της ύπαρξης της θεωρίας της υπερσυμμετρίας ή ακόμη και να ανιχνεύσει κρυμμένες διαστάσεις.

Βίντεο.

http://physicsgg.me/2014/04/09/%ce%b7-%ce%b5%cf%80%ce%b1%ce%bd%ce%b5%ce%ba%ce%ba%ce%af%ce%bd%ce%b7%cf%83%ce%b7-%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/

Δροσος Γεωργιος · Απρίλιος 11, 2014

Ο LHCb επιβεβαιώνει την ύπαρξη εξωτικού σωματιδίου που αποτελείται από 4 κουάρκ

Tην επιβεβαίωση για την ύπαρξη ενός νέου, εξωτικού σωματιδίου ανακοίνωσαν χθες φυσικοί του πειράματος LHCb (Large Hadron Collider beauty) που λαμβάνει χώρα στο CERN της Ελβετίας.

Πρόκειται για το Ζ(4430), ένα σωματίδιο που αποτελείται από τέσσερα κουάρκ (tetraquark). Τα κουάρκ είναι τα στοιχειώδη σωματίδια που μαζί με τα ηλεκτρόνια συνθέτουν τη συνήθη ύλη και το παραδοσιακό μοντέλο για την περιγραφή τους επιτρέπει την ύπαρξη ζευγών κουάρκ και τριών κουάρκ. Ο τελευταίος μάλιστα είναι και ο συνδυασμός που ευθύνεται για την ύπαρξη των πρωτονίων και των νετρονίων στους πυρήνες των ατόμων.

Οποιαδήποτε σύζευξη περισσότερων από τριών κουάρκ σε ένα σωματίδιο ανήκει στην κατηγορία των εξωτικών αδρονίων, κάτι που δεν προβλέπεται από τα απλούστερα θεωρητικά μοντέλα για τα κουάρκ.

Η πρώτη ένδειξη για το Ζ(4430) είχε έρθει το 2008 από το πείραμα Belle Collaboration στην Ιαπωνία

http://physicsgg.me/2013/06/19/zc3900-νέο-σωματίδιο-που-αποτελείται-από-4-κ/

και στη συνέχεια ανακοινώθηκε με τη μορφή ανακάλυψης, αφού οι φυσικοί του πειράματος μέτρησαν την κατανομή μάζας τους με ακρίβεια 5.2 σίγμα (σιγουριά της τάξεως του 99.9999%).

Η ανάλυση από τα δεδομένα του πειράματος LHCb ήταν αρκετά πιο λεπτομερής. Σε 180 τρισεκατομμύρια συγκρούσεις πρωτονίων στον επιταχυντή LHC, το πείραμα κατέγραψε 25.000 διασπάσεις μεσονίων, οι οποίες επέτρεψαν στους φυσικούς να συνοδεύσουν την ανακάλυψή τους με τη συντριπτική ακρίβεια των 13.9 σίγμα, κάτι που μεταφράζεται σε απόκλιση από το 100% της τάξεως του 10-44.

Το LHCb επίσης προχώρησε και ένα βήμα παραπέρα σε σχέση με το πείραμα Belle, καταγράφοντας το σπιν και την ισοτιμία του σωματιδίου, δύο από τις κβαντικές του ιδιότητες με ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Το Ζ(4430) είναι το πρώτο τετρακουάρκ που παρατηρείται και αποτελείται πιθανότατα από ένα γοητευτικό, ένα αντί-γοητευτικό, ένα κάτω και ένα αντι-άνω κουάρκ.

Γνωρίζοντας πλέον πως υπάρχει τουλάχιστον ένα εξωτικό αδρόνιο, οι επιστήμονες έχουν κάθε λόγο να πιστεύουν πως υπάρχουν και άλλες αχαρτογράφητες περιοχές του υποατομικού κόσμου, με το δρόμο να μένει ανοικτός και για την ύπαρξη πιο σύνθετων συνδυασμών, όπως πεντακουάρκ κτλ.

Ίσως τελικά να είχε δίκιο ο Ιταλός φυσικός Ενρίκο Φέρμι, ο οποίος όταν τον είχε ρωτήσει o φοιτητής του Λέον Λέντερμαν για το όνομα ενός σωματιδίου τη δεκαετία του ’50, είχε δώσει την απάντηση «Νεαρέ, εάν μπορούσα να θυμηθώ τα ονόματα όλων αυτών των σωματιδίων, θα είχα γίνει βοτανολόγος».

http://physicsgg.me/2014/04/10/%ce%bf-lhcb-%ce%b5%cf%80%ce%b9%ce%b2%ce%b5%ce%b2%ce%b1%ce%b9%cf%8e%ce%bd%ce%b5%ce%b9-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%8d%cf%80%ce%b1%cf%81%ce%be%ce%b7-%ce%b5%ce%be%cf%89%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%bf%cf%8d-%cf%83/

trex · Ιούνιος 4, 2014

Πείραμα του CERN προσπαθεί να βρει πού πήγε η αντιύλη

Νέα δεδομένα από το πείραμα ALPHA που εξελίσσεται στις εγκαταστάσεις του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών (CERN) φέρνουν τους επιστήμονες ένα βήμα πιο κοντά στο να καταλάβουν τι συνέβη στην αντιύλη του Σύμπαντος.

Το πρόβλημα της ασυμμετρίας μεταξύ ύλης και αντιύλης είναι μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στη σύγχρονη φυσική καθώς ενώ η θεωρία μοιράζει πρακτικά τις ίδιες πιθανότητες ύπαρξης στις δύο μορφές της ύλης (με μια ελαφρότατη προτίμηση ενός μέρους στα 10 δισεκατομμύρια προς τη συνήθη ύλη), το Σύμπαν φαίνεται πως αποτελείται εξ ολοκλήρου από τη γνωστή μας ύλη.

Κάθε γνωστό σωματίδιο έχει και το αντίστοιχο αντισωματίδιο, όπως για παράδειγμα το ηλεκτρόνιο και το ποζιτρόνιο τα οποία είναι πανομοιότυπα, με τη μόνη διαφορά πως φέρουν αντίθετα ηλεκτρικά φορτία.

Όταν ένα σωματίδιο συγκρουστεί με ένα αντισωματίδιο εξαϋλώνονται άμεσα, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα ενέργειας, οπότε είμαστε μάλλον τυχεροί που στο Σύμπαν δεν συναντούμε αντιύλη. Εάν όμως είναι σωστές οι φυσικές θεωρίες που προβλέπουν ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης κατά τη Μεγάλη Έκρηξη, τι συνέβη αργότερα στην αντιύλη;

Την απάντηση σε αυτό το ερώτημα προσπαθούν να δώσουν οι ερευνητές μέσω του πειράματος ALPHA, το οποίο μετρά το ηλεκτρικό φορτίο των ατόμων του αντιυδρογόνου (ένα αντι-πρωτόνιο που περιβάλλεται από ένα ποζιτρόνιο), το οποίο βρήκαν ίσο με μηδέν μέχρι και τα πρώτα οκτώ δεκαδικά ψηφία.

Αν και το αποτέλεσμα δεν προκαλεί κάποια ιδιαίτερη έκπληξη, αφού και το υδρογόνο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο, πρόκειται για την πρώτη φορά που μετριέται με υψηλή ακρίβεια το φορτίο ενός αντι-ατόμου.

«Είναι καθησυχαστικό που η φύση συμπεριφέρεται όπως περιμένουμε, αλλά ως επιστήμονες δε θα πρέπει να παίρνουμε τίποτε για δεδομένο, οπότε τέτοιες μετρήσεις είναι πολύ σημαντικές», εξηγεί ο βρετανός καθηγητής φυσικής Τζον Γούμερσλι.

Με την επανεκκίνηση του επιταχυντή LHC στο CERN τα πειράματα αντιύλης θα επανέλθουν σύντομα με νέες μετρήσεις. Η βελτιωμένη έκδοση του ίδιου πειράματος ALPHA-2 όπως και τα ATRAP και ACASUSA αναμένεται να ρίξουν περισσότερο φως στα μυστήρια της αντιύλης όπως και το νέο πείραμα AEGIS που θα μελετήσει τις επιδράσεις της βαρύτητας στο αντιυδρογόνο.

Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Communications.

http://www.naftemporiki.gr/story/816426/peirama-tou-cern-prospathei-na-brei-pou-pige-i-antiuli

Δροσος Γεωργιος · Ιούνιος 10, 2014

Υποψίες νέας φυσικής από το πείραμα LHCb.

Το πείραμα LHCb είναι ένα από τα τέσσερα μεγαλύτερα πειράματα που διεξάγονται στον LHC, τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (τα άλλα μεγάλα πειράματα είναι τα ATLAS, CMS και ALICE).

Οι ερευνητές του πειράματος LHCb, σε συνέδριο που πραγματοποιείται στην Νέα Υόρκη, παρουσίασαν τα πρόσφατα αποτελέσματά τους πίσω από τα οποία θα μπορούσε να κρύβεται νέα φυσική.

Τι περίεργο έδειξε το πείραμα LHCb;

Το Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων προβλέπει ότι τα μέλη της οικογένειας των λεπτονίων, το ηλεκτρόνιο, το μιόνιο και τα σωματίδιο τ διαφέρουν μόνο ως προς τις μάζες τους. Αν εξαιρέσει κανείς τις αλληλεπιδράσεις τους με το μποζόνιο Higgs, σε όλες τις άλλες περιπτώσεις συμπεριφέρονται σαν να είναι το ίδιο σωματίδιο αλλά με διαφορετική γεύση (κβαντικός αριθμός που χαρακτηρίζει τους διαφορετικούς τύπους λεπτονίων), κάτι που όμως φαίνεται να μην παίζει ρόλο. Σε ενέργειες πολύ μεγαλύτερες από τη μάζα του λεπτονίου τ, συμπεριφέρονται πανομοιότυπα και όταν προκύπτουν από διασπάσεις άλλων σωματιδίων παράγονται σε ίσες ποσότητες.

Η ανάλυση των δεδομένων του πειράματος LHCb έδειξε ότι τα λεπτόνια παραβιάζουν τις προβλέψεις του Καθιερωμένου Προτύπου όταν προκύπτουν από διασπάσεις Β μεσονίων, σωματίδια που συνίστανται από b quarks (bottom quark = κουάρκ πυθμένας ή χαμηλό κουάρκ). Και αυτό θα μπορούσε να ερμηνευθεί με νέα φυσική. Συνήθως αυτά τα σωματίδια με το που δημιουργούνται διασπώνται σχεδόν αμέσως σε ελαφρά αδρόνια. Αλλά σε πολύ σπάνιες περιπτώσεις, διασπώνται και σε λεπτόνια. Το LHCb κατέγραψε διασπάσεις στις οποίες παράγονται ηλεκτρόνια και μιόνια.

Σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο ο αριθμός των παραγομένων ηλεκτρονίων θα έπρεπε να είναι ίσος με τον αριθμό των μιονίων. Αντ’ αυτού παρατηρήθηκε αυξημένη κατά 25% η παραγωγή ηλεκτρονίων.

Αν αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν και στην επανάληψη των μετρήσεων που θα πραγματοποιηθεί σύντομα, τότε θα έχουμε ένα αναμφισβήτητο σημάδι φυσικής πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου.

Σύμφωνα με τον Michel De Cian, από το Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης, ο οποίος παρουσίασε τα αποτελέσματα της ανάλυσης στο συνέδριο της Νέας Υόρκης,«αν αυτή η διαφορά συνεχίσει να εμφανίζεται στις μετρήσεις, τότε θα έχουμε την απόδειξη ύπαρξης ενός νέου σωματιδίου που θα μοιάζει με το μποζόνιο Ζ».

Πάντως η μέχρι στιγμής στατιστική του πειράματος LHCb δεν είναι επαρκεί ώστε να επιβεβαιώσει τις ενδείξεις νέας φυσικής.

http://physicsgg.me/2014/06/07/%cf%85%cf%80%ce%bf%cf%88%ce%af%ce%b5%cf%82-%ce%bd%ce%ad%ce%b1%cf%82-%cf%86%cf%85%cf%83%ce%b9%ce%ba%ce%ae%cf%82-%ce%b1%cf%80%cf%8c-%cf%84%ce%bf-%cf%80%ce%b5%ce%af%cf%81%ce%b1%ce%bc%ce%b1-lhcb/

Δροσος Γεωργιος · Ιούνιος 11, 2014

Τα Ελληνόπουλα του CERN.

Tο μόνο που σκέφτονται οι περισσότεροι μαθητές αυτή την περίοδο είναι θάλασσες και μπάνια.

Μια παρέα όμως από το Πρότυπο Πειραματικό Λύκειο της Βαρβακείου Σχολής έχει κάτι σημαντικότερο για να αδημονεί. «Ανυπομονούμε να μπούμε στο εργαστήριο του CERN», λένε τα 11 παιδιά Α' και Β' λυκείου που συμμετείχαν στον διεθνή μαθητικό διαγωνισμό του ερευνητικού κέντρου για τα 60ά γενέθλιά του και διακρίθηκαν μαζί με ένα ολλανδικό κολέγιο ανάμεσα σε 300 σχολικές ομάδες από όλο τον κόσμο.

Τον Σεπτέμβριο θα ταξιδέψουν μέχρι τη Γενεύη όπου θα εκτελέσουν το πείραμά τους για την ασθενή πυρηνική δύναμη (μια από τις 4 θεμελιώδεις δυνάμεις που ήταν παρούσες στη δημιουργία του Σύμπαντος) σε επιταχυντή του CERN. «Τα παιδιά έμειναν άφωνα. Μόνο να ονειρευόμαστε μπορούσαμε αφού είχαμε απέναντί μας μεγάλες δυνάμεις της επιστήμης και της εκπαίδευσης από ΗΠΑ, Γαλλία, Γερμανία, Ιταλία, Μ. Βρετανία, Ινδία, Κίνα κ.λπ.», εξηγεί ο καθηγητής φυσικής και επικεφαλής της ομάδας Ανδρέας Βαλαδάκης.

Η επιτυχία δεν ήρθε εξ ουρανού. Εδώ και δύο χρόνια ο κ. Βαλαδάκης μαζεύει παιδιά του λυκείου δύο φορές την εβδομάδα στον εξωσχολικό τους χρόνο και τους ξεναγεί στον συναρπαστικό, όπως λέει, κόσμο της φυσικής. «Η φυσική μπορεί να σε μαγέψει και να χάσεις τον ύπνο σου. Αλλά για να φτάσεις εκεί πρέπει να περάσεις από την τυποποιημένη γνώση που διδάσκεται στο σχολείο. Δυστυχώς, το σχολείο φτάνει μέχρι εκεί. Σαν να παίρνεις τα υλικά για να χτίσεις ένα σπίτι και όταν είσαι έτοιμος, να τελειώνει η σχολική χρονιά. Εμείς χρησιμοποιούμε τις γνώσεις του σχολείου για να ερευνήσουμε το απροσδόκητο που ανατρέπει την κοινή λογική». Στην επιτυχία συνέβαλε, εκτιμά ο καθηγητής, και ο τρόπος που συνεργάστηκαν τα παιδιά.

«Δουλέψαμε συλλογικά για μήνες σαν ερευνητική ομάδα, με ελεύθερη κριτική, ώστε να διορθώνουμε συνεχώς τα λάθη μας»...

«Οπως τα μαθηματικά έτσι και η φυσική είναι ένας τρόπος για να ανακαλύψεις την αλήθεια. Ειδικά η σωματιδιακή φυσική μάς βοήθησε να καταλάβουμε τους βασικούς μηχανισμούς της φύσης. Είναι μια εμπειρία που με γεμίζει και με χαλαρώνει». Ο Κωνσταντίνος Παπαθανασίου είναι ένας από τους 11 μαθητές που θα ταξιδέψουν τον Σεπτέμβρη στο CERN. Περιμένει με μεγάλη αγωνία αυτό το ταξίδι. Οταν έμαθε για την επιτυχία: «Εμεινα άναυδος», λέει και ξεκαθαρίζει πως η διάκριση ήρθε με ομαδική δουλειά.

http://www.ethnos.gr/article.asp?catid=22768&subid=2&pubid=64020100

Roofastro · Ιούνιος 11, 2014

Όντως τα είπα αυτά χεχε xD Πραγματικά δεν ήξερα και εγώ και οι συμμαθητές μου πως να αντιδράσουμε ! Πιστεύω ότι θα είναι κάτι μοναδικό ! Προσδοκούμε να πάρουμε καλά αποτελέσματα μιας και θα έχουμε κάμποση βοήθεια από πολλούς επιστήμονες!

Συνδεθείτε

CERN: Ευρωπαϊκος Οργανισμος Στοιχειωδών Σωματιδίων

Προτεινόμενες αναρτήσεις

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Top Posters In This Topic

Popular Days

Top Posters In This Topic

Popular Days

Posted Images

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Δημιουργήστε έναν λογαριασμό ή συνδεθείτε για να σχολιάσετε

Δημιουργία λογαριασμού

Συνδεθείτε

Σημαντικές πληροφορίες