|
Dla wielu skrót CERN nic nie mówi, a co dopiero LHC… Wczoraj
– 10 września 2008 roku - w Szwajcarii, pod Genewą, w siedzibie CERNu (Europejski
Ośrodek Badań Jądrowych) zostały przeprowadzone pierwsze udane próby
uruchomienia największego na świecie akceleratora cząstek LHC (Large Hadron
Collider). Praca nad nim trwała 20 lat. Jego mniejszy brat LEP (Wielki Zderzacz
Elektronowo Pozytonowy) służył od roku 2000 i był największym, i najbardziej
nowoczesnym urządzeniem tego typu aż do wczoraj.
Cała budowa trwała 20 lat. LHC to tunel o długości 27 km
zataczający krąg o średnicy 9 km i zakopany 100 metrów pod ziemią. Cała
inwestycja jest po to, by naukowcy mogli odtworzyć to co działo się jedną
milionową sekundy po Wielkim Wybuchu, w wyniku którego powstał wszechświat.
Wielki Zderzacz Hadronów (Hadron są to protony, czyli jądra wodoru) pozwoli na
badanie miedzy innymi antymaterii, czarnych dziur. Dla naukowców badania, które
będą mogli przeprowadzać dzięki akceleratorowi umożliwią weryfikacje teorii
Higginsa, która mówi, że wokół nas znajduje się niewidzialne pole kwantowe.
Fizycy mają wielką nadzieję, że dzięki badaniom odkryte zostaną cząstki
supersymetryczne – nowy rodzaj materii. Według teorii fizycznie te cząstki
istnieją.
Astronomowie odkryli tak zwaną ciemną materię (czarne
dziury), które nie wysyłają żadnego promieniowania, ale tworzą własne pole
grawitacyjne. Z lekcji fizyki wiemy, że jak coś ma swoje pole grawitacyjne to
musi też mieć masę. Gdyby odkryte zostały cząstki supersymetryczne to
moglibyśmy zrobić krok do zrozumienia ciemniej materii. Według naukowców
materia, którą znamy, stanowi TYLKO 5 procent całej masy wszechświata.
Cała próba przepuszczenia wiązki składa się z dwóch etapów.
Pierwszy etap dotyczy przeprowadzenia protonów dwukrotnie przez cały tunel
zgodnie z wskazówkami zegara. Drugi etap polega na tym samym, ale jest trochę
trudniejszy, ponieważ wiązka protonów jest przesyłana w drugą stronę, czyli
przeciwnie do wskazówek zegara. W późniejszych próbach do LHC będą wpuszczane
dwie wiązki protonów jednocześnie, ale ich kierunki będą przeciwne. W tunelu
protony zostaną rozpędzone do prędkości zbliżonej do prędkości światła (300
tys. km/s), a w odpowiednim momencie skierowane na siebie. Kiedy dojdzie do
zderzenia to na ułamek sekundy zapanują warunki zbliżone do momentu Wielkiego Wybuchu
(powstania wszechświata).
Już na samym początku LHC zaczął odnosić sukcesy, ponieważ,
jak mówi szef projektu doktor Lyn Evans, przygotowanie (uporządkowanie)
protonów w odpowiednią wiązkę i przepuszczenie jej przez akcelerator (zgodnie z
kierunkiem wskazówek zegara) zabrało naukowcom tylko 55 minut, a w LEP ten sam
proces trwał ok. 20 godzin!!!
Wszystko trwało bardzo długo, czas płynął godzina za
godziną, naukowcy oglądający rozruch maszynerii, nagle poderwali się i ogarnęła
ich pełna euforia, maszyna ruszyła. Verena Kain, inżynier w Centrum Kontroli,
powiedziała, że napięcie było takie jak w centrum NASA, kiedy przeprowadzono
pierwsze lądowanie na Księżycu.
Jak można było się spodziewać przy tak ogromnym projekcie
nie mogło wszystko pójść perfekcyjnie. Z wtorku na środę zepsuł się bardzo
nowoczesny i skomplikowany system chłodzący, którego zadaniem jest schładzanie pierścieni
akceleratora do temperatury -271,1 stopni Celsujsza. Wielkie elektromagnesy,
które utrzymują strumień protonów mogą działać wyłącznie w temperaturze
zbliżonej do absolutnego zera. Na szczęście usterkę udało się do rana naprawić,
problemy w środowej próbie jednak powstały. Ze względu na potrzebę schłodzenia
elektromagnesów, próba wprowadzenia wiązki w drugim kierunku (ruch przeciwny do
ruchu wskazówek zegara) musiała się opóźnić.
Steve Myers, przedstawiciel Centrum Kontroli (CCC), mówił
dziennikarzom po udanej próbie przeprowadzenia drugiej wiązki, że problemów
trzeba było się spodziewać. W końcu trzeba zsynchronizować 2 tysiące magnesów i
są to pierwsze próby użycia tych unikatowych urządzeń.
Planowane uruchomienie LHC wśród wielu osób budziło
niepokój. Powstały pogłoski, że przy zderzeniu dwóch przeciwbieżnych wiązek
protonów powstanie czarna dziura albo nastąpi wielki kataklizm, który zniszczy
naszą planetę.
Robert Aymar na konferencji popularnonaukowej w Warszawie
powiedział, że takie podejrzenia są nieuzasadnione
i obraźliwe. Potwierdził również, że podczas zderzenia mogą powstawać małe
czarne dziury, ale po ułamku sekund rozpadną się.
LHC to największe przedsięwzięcie tego typu i oczekiwania są
bardzo duże. Niestety do pierwszych testów dojdzie najwcześniej za miesiąc
kiedy cały sprzęt zostanie dokładnie skalibrowany. Po pierwszych testach dane,
które zostaną zapisane na tysiącach dysków twardych będą musiały być
przetworzone. Wynika z tego, że na pierwsze efekty będzie nam trzeba jeszcze
długo poczekać.
Źródła: Newsweek Polska, Gazeta.pl, Onet.pl
| 
