CERN… Το πείραμα του αιώνα

Το πείραμα του αιώνα

Εν αρχή ην το… CERN

 
Αναζητώντας το «σωματίδιο του Θεού»

Του ΓΙΩΡΓΟΥ ΚΙΟΥΣΗ

Μία ημέρα πριν από την επιστροφή στην «ώρα μηδέν». Η μεγάλη στιγμή έφτασε. Αύριο, οι φυσικοί -και όχι μόνον- όλου του κόσμου θα έχουμε στραμμένο το βλέμμα στη Γενεύη όπου «ανάβει» τις «μηχανές» του, για την πρώτη σημαντική δοκιμή, ο Μεγάλος Επιταχυντής Συγκρουόμενων Δεσμών Αδρονίων (Large Hadron Collider, LHC) – η μεγαλύτερη πειραματική μηχανή σωματιδιακής Φυσικής που κατασκευάστηκε ποτέ, για να μελετήσουν οι επιστήμονες πώς επεισέρχεται η μάζα των σωματιδίων στις εξισώσεις που περιγράφουν την ύλη (με απλά λόγια, πώς αποκτούν μάζα τα σωματίδια) αλλά και ποια ήταν η κατάσταση συμπαντικής ύλης του Σύμπαντος ένα τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Εκρηξη (Big Bang) -περίπου 13,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν- και τη δημιουργία του κόσμου. Η έναρξη θα μεταδοθεί ζωντανά, μέσω live webcast στο Ιντερνετ και συγκεκριμένα στη διεύθυνση http://webcast.cern.ch και τηλεοπτικά από τη Eurovision.

 

 

Σύμφωνα με τον Διονύση Σιμόπουλο, αστροφυσικό και διευθυντή του Ευγενιδείου Πλανηταρίου, «το βασικό ερώτημα είναι η ύπαρξη του σωματιδίου Χιγκς. Οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να δώσουν κάποια απάντηση στο φαινόμενο της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, καθώς και σε όσα ερωτήματα προκύψουν κατά τη διενέργεια των πειραμάτων. Αλλά ο κύριος στόχος της αναζήτησής τους είναι το Χιγκς: το «Αγιο δισκοπότηρο» της Φυσικής». Ο Λέον Λέντερμαν που έδωσε το προσωνύμιο στο συγκεκριμένο σωματίδιο ήταν νομπελίστας φυσικός και δούλεψε πολλά χρόνια στο αντίστοιχο αμερικανικό ίδρυμα ερευνών, το Fermi Lab, στο Σικάγο. Ονόμασε έτσι το Χιγκς, επειδή αυτό δημιουργεί ένα πεδίο στο οποίο τα υπόλοιπα σωματίδια «κολυμπούν». Ανάλογα, λοιπόν, με το «κολύμπι» που κάνουν τα σωματίδια στην «παχύρρευστη θάλασσα» που δημιουργεί το Χιγκς, αποκτούν συγκεκριμένη έννοια και σημασία. Γι’ αυτό, επειδή το πεδίο του Χιγκς καθορίζει και τα υπόλοιπα σωματίδια, ονομάστηκε το Χιγκς «σωματίδιο του Θεού»».

Ο LHC του Ευρωπαϊκού Εργαστηρίου Φυσικής Σωματιδίων (CERN) είναι ο ισχυρότερος επιταχυντής σωματιδίων που φτιάχτηκε ποτέ. Θα παρέχει δέσμες πρωτονίων με ενέργεια επταπλάσια κάθε προηγούμενου επιταχυντή και περίπου τριάντα φορές πυκνότερη, όταν επιτύχει τις τελικές προδιαγραφές σχεδίασής του, γύρω στο 2010. Είναι τοποθετημένος σε ένα τούνελ κοντά στη Γενεύη, μια υπόγεια κατασκευή βάθους 50-175 μέτρων, μήκους 27 χιλιομέτρων και διαμέτρου 3,8 μέτρων κάτω και από τις δύο πλευρές των γαλλο-ελβετικών συνόρων. Είκοσι χώρες-μέλη (μεταξύ των οποίων και η Ελλάδα από το 1954 ως ιδρυτικό μέλος) συμμετέχουν στην όλη προσπάθεια, μήκους 27 χιλιομέτρων, λειτουργεί με τεχνολογία που ήταν αδιανόητη πριν από 30 χρόνια.

Το πρώτο τεστ συγχρονισμού των επιμέρους τμημάτων του επιταχυντή έγινε στις 9 Αυγούστου 2008. Η πρώτη ακτίνα σωματιδίων που θα κυκλοφορήσει στον επιταχυντή αύριο, θα έχει αρχική ενέργεια 450 GeV ή 0,45 τρισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβόλτ (TeV). Στις 3 Οκτωβρίου θα παρουσιαστεί το Grid, ένα παγκόσμιο δίκτυο υπολογιστών που σχεδιάστηκε για να διαχειριστεί 15 εκατομμύρια γιγαμπάιτ δεδομένων κάθε χρόνο που θα παράγει ο επιταχυντής. Στις 21 Οκτωβρίου θα γίνει η επίσημη έναρξη του επιταχυντή και όλων των υπόλοιπων λειτουργιών με την παρουσία επισήμων και αντιπροσώπων όλων των συμμετεχουσών χωρών. Μέσα στο 2008 οι ακτίνες που θα κυκλοφορούν εντός του LHC θα έχουν σταθεροποιηθεί, οπότε πλέον η ισχύς των σωματιδίων προβλέπεται να έχει αυξηθεί μέχρι τα 5 TeV. Οταν θα αρχίσει η ολοκληρωμένη φάση λειτουργίας του, πιθανότατα το 2010, η ενέργεια σύγκρουσης των σωματιδίων θα ξεπεράσει κατά περίπου 30 φορές οποιαδήποτε άλλη στο παρελθόν.

Η κατασκευή του στοίχισε πάνω από 6 δισεκατομμύρια ευρώ και αποτελείται από 71.600 χιλιάδες υπεραγώγιμους μαγνήτες, ικανούς να δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο δεκάδες χιλιάδες φορές μεγαλύτερο από αυτό της Γης. Η εκκίνηση μιας τέτοιας μηχανής δεν είναι τόσο απλή όσο το γύρισμα ενός διακόπτη. Είναι μια μακρά διαδικασία που ξεκινά με την ψύξη καθενός από τα οκτώ τμήματα του επιταχυντή. Ακολουθεί ο έλεγχος των 1.600 υπεραγώγιμων μαγνητών και η ξεχωριστή για τον καθένα ηλεκτρική τροφοδότηση με ηλεκτρικό ρεύμα κανονικής λειτουργίας. Θα ακολουθήσει η παροχή ισχύος σε όλα τα κυκλώματα καθενός από τα τμήματα του επιταχυντή και, τέλος, η παροχή στον επιταχυντή ως ενιαίο σύνολο.

Στα τέλη του Ιουλίου, η προετοιμασία είχε σχεδόν ολοκληρωθεί και τα οκτώ τμήματα του επιταχυντή βρίσκονταν στη θερμοκρασία λειτουργίας των 1,9ο Κέλβιν (ή -271°C). Η επόμενη φάση ήταν ο συγχρονισμός του LHC με το Υπερσύγχροτρον Πρωτονίων (Super Proton Synchrotron, SPS), τον επιταχυντή που αποτελεί το τελευταίο τμήμα της αλυσίδας παροχής της δέσμης. Ο συγχρονισμός των δύο μηχανών πρέπει να είναι σε ακρίβεια της τάξης του νανοδευτερολέπτου (τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου). Η πρώτη προσπάθεια συγχρονισμού προβλέπεται για αύριο. Οι δοκιμές θα συνεχιστούν τον Σεπτέμβριο ώστε να διασφαλιστεί ότι το σύνολο του επιταχυντή θα επιτύχει την επιτάχυνση των συγκρουόμενων δεσμών σε ενέργεια 5 TeV (τρισεκατομμυρίων ηλεκτρονιοβόλτ), που αποτελεί και τον στόχο για το 2008. Μόλις επιτευχθεί σταθεροποίηση των δεσμών, οι τελευταίες θα οδηγηθούν σε σύγκρουση, ενώ το τελευταίο βήμα είναι η έναρξη λειτουργίας του επιταχυντικού συστήματος του LHC για να ανεβάσει την ενέργεια στα 5 TeV, ανοίγοντας νέους ορίζοντες στην έρευνα της φυσικής των σωματιδίων.

Τι ακριβώς θα κάνει ο «τερατώδης» επιταχυντής; Ούτε λίγο ούτε πολύ θα αναπαραγάγει τις ακραίες συνθήκες που επικρατούσαν στο Σύμπαν κατά τις πρώτες στιγμές της ύπαρξής του. Μέσα σε αυτή την κυκλική σήραγγα οι επιστήμονες θα δημιουργήσουν δύο παράλληλες δέσμες πρωτονίων, των σωματιδίων που ως γνωστόν μαζί με τα νετρόνια συγκροτούν τους πυρήνες όλων των ατόμων. Κάθε μία από αυτές τις δέσμες πρωτονίων θα αποτελείται από 300.000 δισεκατομμύρια από αυτά τα σωματίδια: ο τεράστιος αυτός αριθμός θα παράγεται από τον επιταχυντή σε 2.808 «πακέτα» πρωτονίων που θα ταξιδεύουν σαν τα βαγόνια ενός τρένου σε απόσταση 7,5 μέτρων το ένα από το άλλο. Οι γιγάντιοι μαγνήτες εξυπηρετούν αυτόν ακριβώς το σκοπό: να εξαναγκάσουν τα πρωτόνια να κινούνται σε μια ορισμένη πορεία χωρίς να συγκρούονται στα τοιχώματα της σήραγγας. Αυτά τα «τρενάκια» πρωτονίων θα ταξιδεύουν με ιλιγγιώδεις ταχύτητες (πολύ κοντά σε αυτή του φωτός) και, σε αυτές τις ακραίες συνθήκες, θα τα αναγκάσουν να συγκρουστούν μεταξύ τους σε τέσσερα προκαθορισμένα σημεία του κυκλικού επιταχυντή. Στις τέσσερις αυτές θέσεις έχουν τοποθετηθεί περίπλοκες και εξαιρετικά ευαίσθητες ανιχνευτικές συσκευές που θα καταγράφουν λεπτομερώς ό,τι θα συμβεί.

«Εδώ στα γαλλο-ελβετικά σύνορα, δίπλα στη Γενεύη, εδρεύει από το 1954 το CERN, το Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Φυσικής Σωματιδίων», μας λέει ο Νίκος Τράκας, αναπληρωτής καθηγητής στη Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, συντονιστής της Ελληνικής Ομάδας Εκλαΐκευσης.

«Ο σκοπός του Κέντρου είναι η λεγόμενη «βασική έρευνα» της έσχατης δομής της ύλης. Δηλαδή, έρευνα που δεν έχει, κατ’ αρχήν, σκοπό την εφαρμογή αλλά μόνο την επέκταση των συνόρων της γνώσης μας. Πολύ σύντομα μέσα στο 2008 ξεκινούν τα νέα πειράματα στο CERN που αυτή τη στιγμή κατέχει τον ισχυρότερο στον κόσμο επιταχυντή, τον LHC: κυκλική συσκευή περιφέρειας 27 χιλιομέτρων που θα επιταχύνει πρωτόνια και θα τα φέρει σε μετωπική σύγκρουση. Τα αποτελέσματα αυτών των συγκρούσεων ελέγχονται από τους δύο (στο πρώτο στάδιο) ανιχνευτές (τον ATLAS και τον CMS), συσκευές μεγέθους πενταώροφων κτιρίων, που με ηλεκτρονικά μέσα τελευταίας τεχνολογίας καταγράφουν τα σωματίδια που παράγονται από τις συγκρούσεις».

Η Ελλάδα συμμετέχει ενεργά στα πειράματα αυτά (που προβλέπεται να διαρκέσουν δέκα χρόνια) με πειραματικούς επιστήμονες από τα Πανεπιστήμια Αθήνας, Θεσσαλονίκης, Ιωαννίνων, το Ανοιχτό Πανεπιστήμιο, το ΕΜΠ και τον Δημόκριτο. Ταυτόχρονα, θεωρητικοί επιστήμονες από όλα τα πανεπιστήμια της χώρας ασχολούνται ερευνητικά στον τομέα αυτόν της Φυσικής και έχουν τη δική τους συνεισφορά στην έρευνα που πραγματοποιείται στο CERN.

Σε τι αποσκοπούν τα νέα αυτά πειράματα;

«Τα τελευταία είκοσι χρόνια, οι επιστήμονες του κλάδου έχουν φτάσει σε ένα πάρα πολύ καλό επίπεδο ερμηνείας του μικρόκοσμου μέσω του λεγόμενου Καθιερωμένου Προτύπου (Standard Model), που εξηγεί με εκπληκτική επιτυχία όλα τα αποτελέσματα των έως και σήμερα σχετικών πειραμάτων. Παρ’ όλα αυτά, στον πίνακα των στοιχειωδών σωματιδίων που προτείνει το Καθιερωμένο Πρότυπο και που έχουν ήδη ανακαλυφθεί, υπάρχει ένα κενό: αυτό που αντιστοιχεί στο επονομαζόμενο σωματίδιο Χιγκς (από τον Αγγλο φυσικό Πίτερ Χιγκς που το εισήγαγε θεωρητικά). Η ανακάλυψη αυτού του σωματιδίου είναι ο κύριος στόχος των πειραμάτων που ξεκινούν άμεσα στο CERN. Βέβαια, πέρα από το «ξεκαθάρισμα της υπόθεσης Χιγκς», οι φυσικοί περιμένουν πολλά περισσότερα από τους νέους ορίζοντες έρευνας που ανοίγει ο LHC. Πολλές νέες θεωρίες/αναβαθμίσεις του Καθιερωμένου Προτύπου (που απαντούν σε όρους όπως υπερσυμμετρία, θεωρία χορδών ή εισάγουν περισσότερες από τρεις χωρικές διαστάσεις) περιμένουν την επιβεβαίωση ή την απόρριψή τους».

 

---

Οι μεγάλες επιτυχίες του CERN

 

 

Ανάμεσα στις μέχρι τώρα μεγάλες επιτυχίες της αδιάλειπτης λειτουργίας του CERN τα τελευταία 50 χρόνια, κατά τον Διονύση Σιμόπουλο, ξεχωρίζουν:

 

* Η διάσπαση του πιονίου, η οποία παρατηρήθηκε το 1958 στον πρώτο επιταχυντή του CERN και αποτέλεσε μια σημαντική εξέλιξη στην κατανόηση της ηλεκτρασθενούς αλληλεπίδρασης.

* Τα ασθενή ουδέτερα ρεύματα (weak neutral currents), τα οποία ανακαλύφθηκαν στον ανιχνευτή Gargamele το 1983, επιβεβαίωσαν μία από τις βασικές προβλέψεις της ηλεκτρασθενούς θεωρίας και οδήγησαν στην απονομή του Νόμπελ Φυσικής του 1979 στους Σέλντον Γκλάσοου, Αμπντούλ Σαλάμ και Στίβεν Γουάινμπεργκ.

* Η υπερσυμμετρία. Το 1973 οι Μπρούνο Ζουμίνο και Τζούλιους Βες πρότειναν μια νέα μορφή συμμετρίας μεταξύ των φερμιονίων και των μποζονίων. Οι υπερσυμμετρικές θεωρίες, 31 χρόνια αργότερα, εξακολουθούν να αποτελούν ίσως την καλύτερη εναλλακτική θεωρία για τη Φυσική, πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου (ΚΠ). Γι’ αυτό μία από τις βασικές προτεραιότητες του LHC θα είναι να αποδείξει την ύπαρξη υπερσυμμετρίας στη φύση.

* Τα μποζόνια W και Ζ. Ανακαλύφθηκαν στο CERN το 1983, επιβεβαιώνοντας ακόμη μία φορά τις βασικές προβλέψεις της ηλεκτρασθενούς θεωρίας, ενώ χάρισαν στους Κάρλο Ρούμπια και Σιμόν βαν ντερ Μέερ, ερευνητές του CERN εκείνη την περίοδο, το Νόμπελ Φυσικής το 1984. Το δεύτερο Νόμπελ Φυσικής σε ερευνητή του CERN απονεμήθηκε το 1992 στον Ζορζ Σαρπάκ για την εφεύρεση και ανάπτυξη ανιχνευτών σωματιδίων.

* Ο επιταχυντής LEP. Λειτούργησε από το 1989 μέχρι το 2000 και η συνεισφορά του στην κατανόηση του κόσμου των υποατομικών σωματιδίων ήταν τεράστια. Πειράματα που διεξήχθησαν σ’ αυτόν απέδειξαν ότι υπάρχουν μόνο τρεις «γενεές» νετρίνων, ενώ οι εκπληκτικής ακρίβειας μετρήσεις του στη Φυσική των ηλεκτρασθενών και ισχυρών αλληλεπιδράσεων εμπέδωσαν ακόμη περισσότερο την ισχύ του ΚΠ.

* Ο «παγκόσμιος ιστός». Το 1990 οι Τιμ Μπέρνερ Λι και Ρομπέρ Καϊγιό ανέπτυξαν έναν τρόπο ανταλλαγής πληροφοριών και δεδομένων αποθηκευμένων σε διαφορετικούς υπολογιστές, για τους ερευνητές στη Φυσική στοιχειωδών σωματιδίων. Με αυτόν τον τρόπο γεννήθηκε ο «παγκόσμιος ιστός», το Διαδίκτυο.

* Η αντιύλη. Ατομα αντιυδρογόνου δημιουργήθηκαν για πρώτη φορά σε επιταχυντή του CERN το 1995, δημιουργώντας τεχνητά, για πρώτη φορά, αντιάτομο. Η αντιύλη είχε προβλεφθεί από τον Ντιράκ, αλλά αντισωματίδια έχουν παρατηρηθεί λίγο ύστερα από αυτή την πρόβλεψη. Το σημαντικό στο CERN είναι η δημιουργία ατόμου αντιυδρογόνου: αντιπρωτόνιο στον πυρήνα και περιφορά αντιηλεκρονίου γύρω του.

 

---

Σταθμός πρώτος

 

Πρώτος σταθμός στην καθιέρωση του CERN ως κορυφαίου ερευνητικού κέντρου μπορεί να θεωρηθεί το έτος 1959, όταν κατασκευάστηκε το «Σύγχροτρο Πρωτονίων» (Proton Synchrotron-PS), το οποίο και κατέρριψε κάθε προηγούμενο ρεκόρ επιτάχυνσης πρωτονίων. Στα μέσα της δεκαετίας του ’60, αποφασίζεται η επέκταση του CERN από την Ελβετία προς τη Γαλλία, με την κατασκευή του πρώτου πρωτονικού επιταχυντή/συγκρουστή (Interactive Storage Rings-ISR), ένα έργο που ολοκληρώθηκε το 1971, οπότε και αποφασίστηκε η κατασκευή ενός νέου, ισχυρότερου κυκλικού επιταχυντή, του SPC (Super Proton Collider).

 

---

Αναπάντητα ερωτήματα

 

«Από πού πηγάζει ο μηχανισμός που απαιτείται για να δώσει μάζα στα σωματίδια; Πώς θα ενοποιηθούν οι ηλεκτρασθενείς και ισχυρές αλληλεπιδράσεις; Από τι αποτελούνται η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ενέργεια; Γιατί υπάρχουν μόνο τρεις γενεές σωματιδίων; Εάν η ύλη και η αντιύλη δημιουργούνται πάντα σε ίσες ποσότητες, πού πήγε η αντιύλη που θα πρέπει να δημιουργήθηκε αμέσως μετά τη Μεγάλη Εκρηξη; Οι θεωρητικές προσεγγίσεις για την απάντηση τέτοιων ερωτημάτων έχουν ήδη αρχίσει. Η συμβολή του LHC, του νέου επιταχυντή του CERN, στην πειραματική επαλήθευση των προσεγγίσεων αυτών αναμένεται με ιδιαίτερο ενδιαφέρον από τους ερευνητές στο χρόνο που έρχεται».

Αυτά τονίζει ο Διονύσης Π. Σιμόπουλος, διευθυντής του Ευγενιδείου Πλανηταρίου, ο οποίος εκτιμά πως με το νέο πείραμα του CERN η Ευρώπη θα πάρει πλέον τα σκήπτρα παγκοσμίως στον τομέα της Φυσικής, αφού οι ΗΠΑ αποφάσισαν το 1993 να μην προχωρήσουν στη δημιουργία ενός κυκλικού «υπερεπιταχυντή» στο Τέξας, με περιφέρεια 86 χλμ.

«Στον τερατώδη εκείνο επιταχυντή τα πρωτόνια θα συγκρούονταν με ενέργεια 40 τρισ. ηλεκτρονιοβόλτ, αν και ο μεγαλύτερος επιταχυντής που διαθέτουν οι Ηνωμένες Πολιτείες σήμερα είναι ο «Τέβατρον», στο «Φέρμιλαμπ» του Ιλινόις, ο οποίος έχει φτάσει πλέον στα όρια της προσφοράς του κι έτσι σχεδιάζεται να εγκαταλειφθεί το έτος 2010. Στον Τέβατρον, η σύγκρουση πρωτονίων και αντιπρωτονίων (αντιύλη) παράγει ενέργεια ενός τρισ. ηλεκτρονιοβόλτ (TeV ), δηλαδή 7 φορές μικρότερη της ενέργειας που θα επιτευχθεί στον LHC. Το θεωρητικό μοντέλο, το οποίο περιγράφει τις ηλεκτρομαγνητικές, τις ασθενείς και τις ισχυρές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των στοιχειωδών σωματιδίων ονομάζεται Καθιερωμένο Πρότυπο (ΚΠ). Σύμφωνα με αυτό το πρότυπο, οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διαφορετικών σωματιδίων ύλης οφείλονται στην ανταλλαγή «σωματιδίων-φορέων» της κάθε δύναμης, τα οποία ονομάζονται μποζόνια και μεταφέρουν διακριτά ποσά ενέργειας από το ένα σωματίδιο ύλης στο άλλο. Κάθε δύναμη έχει και τα δικά της χαρακτηριστικά μποζόνια: τα φωτόνια για την ηλεκτρομαγνητική δύναμη, τα γλοιόνια για την ισχυρή και τα μποζόνια W και Ζ για την ασθενή».

Ο ίδιος τονίζει πως η τεράστια συμβολή του CERN στη διεύρυνση των ορίων της γνώσης μας για τον κόσμο και τα φυσικά φαινόμενα βασίζεται στην εμπέδωση αυτού του Καθιερωμένου Προτύπου.

Μπορεί το Καθιερωμένο Πρότυπο να είναι και η τελική εικόνα του κόσμου; «Το «Αγιο Δισκοπότηρο» της θεωρητικής Φυσικής, δηλαδή η ενοποίηση και των τεσσάρων αλληλεπιδράσεων σε μια ενιαία Θεωρία των Πάντων δεν έχει ακόμη επιτευχθεί. Κατ’ αρχάς θα ήθελαν να συνενώσουν την ισχυρή με την ηλεκτρασθενή αλληλεπίδραση σε μια Μεγάλη Ενοποιημένη Θεωρία. Επιπλέον, η βαρυτική αλληλεπίδραση, η οποία εικάζεται ότι μεταδίδεται και αυτή με την ανταλλαγή μποζονίων (των επονομαζομένων βαρυτονίων), δεν περιγράφεται καθόλου από το ΚΠ. Δηλαδή, παρ’ ότι το ΚΠ είναι η καλύτερη περιγραφή που έχουμε μέχρι σήμερα για τον μικρόκοσμο των στοιχειωδών σωματιδίων, πολλά μεγάλα ερωτήματα εξακολουθούν να παραμένουν αναπάντητα».

 

---

Το πείραμα του αιώνα

 

Μηνύσεις από ΗΠΑ και φόβοι για μαύρες τρύπες

 

«Ολοκληρώνουμε έναν μαραθώνιο με σπριντ», αναφέρει ο Lyn Evans, διευθυντής του προγράμματος LHC. «Ηταν ένας μακρύς δρόμος και είμαστε όλοι χαρούμενοι που ξεκινά το ερευνητικό πρόγραμμα του LHC». Παρ’ όλα αυτά, στις 21 Μαρτίου δύο Αμερικανοί επιστήμονες κατέθεσαν μήνυση σε ένα περιφερειακό δικαστήριο της Χαβάης, ζητώντας την απαγόρευση των πειραμάτων στο CERN (Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικής Ερευνας) έως ότου διερευνηθούν πλήρως τα ζητήματα ασφάλειας και περιβαλλοντικών επιπτώσεων που προκύπτουν.

 

Στον διεθνή Τύπο και το Ιντερνετ συναντά κανείς αναφορές στην πιθανότητα δημιουργίας μελανών οπών («μαύρες τρύπες») κατά τη διαδικασία σύγκρουσης των δεσμών πρωτονίων, οι οποίες θα μπορούσαν να «καταβροχθίσουν την ύλη στη Γη». Μια δεύτερη ανησυχία που διατυπώνεται αφορά τη δημιουργία ενός παράξενου, νέου τύπου ύλης, των «παραδοξονίων» (Strangelet).

Σύμφωνα με τον Νίκο Τράκα, «Strangelet είναι ο όρος που έχει δοθεί σε μικροσκοπικά συσσωματώματα «παράξενης» ύλης η οποία συγκροτείται από σχεδόν τον ίδιο αριθμό τριών (από τα έξι) θεμελιωδών σωματιδίων της ύλης: ανω κουάρκ, κάτω κουάρκ και παράξενου κουάρκ. Σύμφωνα με τις περισσότερες θεωρητικές μελέτες, αυτά τα συσσωματώματα μπορούν να μετατραπούν στη συνήθη ύλη σε εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου. Αλλά μήπως είναι δυνατόν αυτά τα συσσωματώματα να αλληλεπιδράσουν με τη συνήθη ύλη και να μετατρέψουν την τελευταία σε παράξενη ύλη; Αυτή η ερώτηση είχε τεθεί πολύ πριν από τη λειτουργία του Σχετικιστικού Επιταχυντή Βαρέων Ιόντων (Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC) το 2000 στις ΗΠΑ. Μία μελέτη, εκείνη την εποχή, έδειξε ότι δεν υπήρχε κανένας λόγος ανησυχίας και ο RHIC λειτουργεί πια για 8 χρόνια ψάχνοντας γι’ αυτή την παράξενη ύλη χωρίς επιτυχία. Η δημιουργία παράξενης ύλης στον LHC είναι ακόμα πιο δύσκολη από ό,τι στον RHIC και η αποκτηθείσα πείρα επιβεβαιώνει τα επιχειρήματα για τη μη παραγωγή της στον LHC».

Διάφορες υποθέσεις έχουν προταθεί για το ότι το Σύμπαν δεν βρίσκεται στην πλέον σταθερή του κατάσταση και ότι διαταραχές που θα μπορούσε να δημιουργήσει ο LHC πιθανόν να το οδηγήσουν σε μια πιο σταθερή κατάσταση που ονομάζεται φυσαλίδα κενού μέσα στην οποία δεν μπορούμε να υπάρχουμε. «Αν ο LHC μπορεί να προκαλέσει κάτι τέτοιο, το ίδιο θα είχε προκληθεί από συγκρούσεις της κοσμικής ακτινοβολίας. Εφόσον τέτοιες φυσαλίδες κενού δεν έχουν δημιουργηθεί ποτέ στο ορατό Σύμπαν, δεν αναμένεται να δημιουργηθούν στον LHC».

Ορισμένες θεωρίες προβλέπουν την ύπαρξη μαγνητικών μονοπόλων που είναι σωματίδια με απομονωμένο μαγνητικό φορτίο (βόρειο ή νότιο πόλο). «Η συνεχής ύπαρξη της Γης και άλλων αστρονομικών σωμάτων αποκλείει την επικίνδυνη δημιουργία (από τον LHC) μαγνητικών μονοπόλων ικανών να καταστρέψουν τα πρωτόνια».

 

---

Διαβάστε στο Διαδίκτυο για το CERN

 

http://www.cern.ch/Public Η επίσημη ιστοσελίδα του CERN
http://cms.cern.ch/ Η εκλαϊκευτική ιστοσελίδα του πειράματος CMS
http://atlas.ch/ Η εκλαϊκευτική ιστοσελίδα του πειράματος ATLAS
http://www.cerncourier.com Το περιοδικό του CERN
http://outreach.web.cern.ch/outreach/ Η επίσημη ιστοσελίδα της Ευρωπαϊκής Ομάδας Εκλαΐκευσης Φυσικής Σωματιδίων (European Particle Physics Outreach Group, EPPOG)
http://particleadventure.org/ Η ιστοσελίδα της «Περιπέτειας των σωματιδίων»
http://cdsweb.cern.ch/ Η βάση δεδομένων του CERN για φωτογραφίες,video, άρθρα και γενικά multimedia
http://www-ed.fnal.gov/projects/quarknet/ Η επίσημη ιστοσελίδα του αμερικανικού QuarkNet που απευθύνεται σε μαθητές και καθηγητές σχολείων
http://www.youtube.com/watch?v=_fJ6PMfnz2E&feature=related
http://www.uslhc.us/blogs
http://www.cern.ch/lhc-first-beam
http://www.physics.ntua.gr/POPPHYS

 ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ – 09/09/2008

 

Το πείραμα CERN με εύθυμη ματιά : http://manolisvardis.wordpress.com/2008/09/09/jorpohurp9/