Οι επιστήμονες και στις δύο πλευρές του Ατλαντικού ανακοίνωσαν πως έχουν πραγματοποιήσει σημαντικά βήματα για την απόδειξη της ύπαρξης του μποζονίου του Χιγκς, το οποίο θεωρείται πως έδωσε μάζα στα υπόλοιπα σωματίδια μετά τη Μεγάλη Εκρηξη στο σύμπαν.
Οι φυσικοί που εργάζονται στους μεγάλους και ανταγωνιστικούς επιταχυντές σωματιδίων της Ευρώπης (CERN) και των ΗΠΑ (Fermilab Tevatron), ολοένα στενεύουν τη «θηλιά» γύρω από το μυστηριώδες μποζόνιο του Χιγκς, το επονομαζόμενο και «σωματίδιο του Θεού».
Αυτό τουλάχιστον ανακοίνωσαν στη διάρκεια της Διεθνούς Συνδιάσκεψης Φυσικής Υψηλής Ενέργειας, που πραγματοποιείται στο Παρίσι με τη συμμετοχή άνω των 1.000 κορυφαίων επιστημόνων από όλο τον κόσμο.
Σύμφωνα με όσα μετέδωσε το Reuters και το Science, οι ερευνητές του CERN δήλωσαν ότι, μετά από περίπου τρεις μήνες πειραμάτων, έχουν ήδη ανιχνεύσει όλα τα βασικά σωματίδια που προβλέπει το Καθιερωμένο.. Πρότυπο ή Μοντέλο, δηλαδή η κυρίαρχη θεωρία για τη σύσταση της ύλης στο σύμπαν.
Ο γενικός διευθυντής του CERN Ρολφ Χόγιερ ανέφερε ότι τα πειράματα προχωρούν ταχύτερα του αναμενομένου και ήδη εισέρχονται σε ένα στάδιο από όπου μπορεί να προκύψει μια «νέα φυσική».
Αυτό, μεταξύ άλλων, σημαίνει την από καιρό αναμενόμενη απόδειξη για την ύπαρξη του μποζονίου του Χιγκς (που πιστεύεται ότι έδωσε μάζα στα άλλα σωματίδια μετά το «Μπιγκ Μπανγκ») και την ανίχνευση της σκοτεινής ύλης, που αποτελεί περίπου το ένα πέμπτο του σύμπαντος (η ορατή ύλη δεν ξεπερνά το 5%).
Όπως πάντως είπε ο επιφυλακτικός Χόγιερ, «θα χρειαστεί χρόνος για να ρίξουμε το πρώτο φως σε αυτό το σκοτεινό σύμπαν» και απέφυγε να προβλέψει αν θα υπάρξουν ανακαλύψεις μέχρι το 2012, μην αποκλείοντας να χρειαστούν τρία έως τέσσερα ακόμα χρόνια.
Πιο αισιόδοξοι εμφανίζονται οι φυσικοί του παλαιότερου, μικρότερου και λιγότερου ισχυρού αμερικανικού επιταχυντή Tevatron, οι οποίοι δήλωσαν ότι έχουν πλέον περιορίσει την γκάμα για την πιθανή μάζα του μποζονίου του Χιγκς κατά το ένα τέταρτο, με αξιοπιστία 95%.
Από την πλευρά τους, οι επιστήμονες του CERN παρουσίασαν στοιχεία που δείχνουν ότι για πρώτη φορά κατάφεραν να εντοπίσουν στην Ευρώπη το «υψηλό» κουάρκ (top), ένα μεγάλης μάζας βραχύβιο σωματίδιο που μέχρι τώρα είχε εντοπιστεί μόνο στις ΗΠΑ.
Αν και ο επιταχυντής του CERN προγραμματίζεται να λειτουργήσει έως το 2030, άρχισαν ήδη οι συζητήσεις για την κατασκευή ενός ακόμα μεγαλύτερου και ισχυρότερου επιταχυντή, που αυτή τη φορά θα είναι γραμμικός και όχι κυκλικός.
Δύο ανταγωνιστικά σχέδια υπάρχουν ήδη, με μήκος που φτάνει μέχρι και τα 50 χλμ. (ο κυκλικός υπόγειος επιταχυντής του CERN είναι 27 χλμ).
Όμως ο Χόγιερ παραδέχτηκε ότι δεν υπάρχουν ακόμα μερικά τμήματα της τεχνολογίας του επιταχυντή της επόμενης γενιάς, ο οποίος σε κάθε περίπτωση θα προκύψει από μια διεθνή επιστημονική συνεργασία.
Ακόμα δεν έχει αποφασιστεί ο τόπος εγκατάστασής του, πράγμα που πιθανώς θα εξαρτηθεί από το ποιες χώρες θα δώσουν τα περισσότερα χρήματα, τα οποία αναμένεται να ξεπεράσουν τα 10 δισ. δολάρια.
Ο νέος επιταχυντής θα επιτρέπει τη σύγκρουση όχι πρωτονίων, όπως αυτός του CERN, αλλά ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων (του ισοδυνάμου τους στην αντι-ύλη).
Εξάλλου, σύμφωνα με διευθυντικό στέλεχος του CERN, ο αρχικός προγραμματισμός είναι ο επιταχυντής να παραμείνει ανενεργός καθ’ όλο το 2012 ή και περισσότερο (για 15 μήνες), ώστε να γίνουν νέες τεχνικές βελτιώσεις προκειμένου να «τρέξει» πλέον με την μέγιστη ενεργειακή ισχύ του, χωρίς το φόβο νέας βλάβης. Η οριστική απόφαση για το ζήτημα δεν έχει ληφθεί ακόμα από το Συμβούλιο του CERN, το οποίο απαρτίζουν οι εκπρόσωποι των 20 κρατών-μελών του.
Η είδηση είναι πιθανό ότι θα δυσαρεστήσει την παγκόσμια κοινότητα των φυσικών και πιο πολύ των Ευρωπαίων, καθώς με τον τρόπο αυτό ο αμερικανικός επιταχυντής Tevatron -αν συνεχίσει να λειτουργεί, γιατί το αρχικό σχέδιο ήταν να λειτουργήσει ως το 2011- θα έχει μια ακόμα μεγάλη ευκαιρία να προλάβει τον ευρωπαϊκό και να εντοπίσει πρώτος το «σωματίδιο του Θεού».
Αν φυσικά υπάρχει...
Οι φυσικοί που εργάζονται στους μεγάλους και ανταγωνιστικούς επιταχυντές σωματιδίων της Ευρώπης (CERN) και των ΗΠΑ (Fermilab Tevatron), ολοένα στενεύουν τη «θηλιά» γύρω από το μυστηριώδες μποζόνιο του Χιγκς, το επονομαζόμενο και «σωματίδιο του Θεού».
Αυτό τουλάχιστον ανακοίνωσαν στη διάρκεια της Διεθνούς Συνδιάσκεψης Φυσικής Υψηλής Ενέργειας, που πραγματοποιείται στο Παρίσι με τη συμμετοχή άνω των 1.000 κορυφαίων επιστημόνων από όλο τον κόσμο.
Σύμφωνα με όσα μετέδωσε το Reuters και το Science, οι ερευνητές του CERN δήλωσαν ότι, μετά από περίπου τρεις μήνες πειραμάτων, έχουν ήδη ανιχνεύσει όλα τα βασικά σωματίδια που προβλέπει το Καθιερωμένο.. Πρότυπο ή Μοντέλο, δηλαδή η κυρίαρχη θεωρία για τη σύσταση της ύλης στο σύμπαν.
Ο γενικός διευθυντής του CERN Ρολφ Χόγιερ ανέφερε ότι τα πειράματα προχωρούν ταχύτερα του αναμενομένου και ήδη εισέρχονται σε ένα στάδιο από όπου μπορεί να προκύψει μια «νέα φυσική».
Αυτό, μεταξύ άλλων, σημαίνει την από καιρό αναμενόμενη απόδειξη για την ύπαρξη του μποζονίου του Χιγκς (που πιστεύεται ότι έδωσε μάζα στα άλλα σωματίδια μετά το «Μπιγκ Μπανγκ») και την ανίχνευση της σκοτεινής ύλης, που αποτελεί περίπου το ένα πέμπτο του σύμπαντος (η ορατή ύλη δεν ξεπερνά το 5%).
Όπως πάντως είπε ο επιφυλακτικός Χόγιερ, «θα χρειαστεί χρόνος για να ρίξουμε το πρώτο φως σε αυτό το σκοτεινό σύμπαν» και απέφυγε να προβλέψει αν θα υπάρξουν ανακαλύψεις μέχρι το 2012, μην αποκλείοντας να χρειαστούν τρία έως τέσσερα ακόμα χρόνια.
Πιο αισιόδοξοι εμφανίζονται οι φυσικοί του παλαιότερου, μικρότερου και λιγότερου ισχυρού αμερικανικού επιταχυντή Tevatron, οι οποίοι δήλωσαν ότι έχουν πλέον περιορίσει την γκάμα για την πιθανή μάζα του μποζονίου του Χιγκς κατά το ένα τέταρτο, με αξιοπιστία 95%.
Από την πλευρά τους, οι επιστήμονες του CERN παρουσίασαν στοιχεία που δείχνουν ότι για πρώτη φορά κατάφεραν να εντοπίσουν στην Ευρώπη το «υψηλό» κουάρκ (top), ένα μεγάλης μάζας βραχύβιο σωματίδιο που μέχρι τώρα είχε εντοπιστεί μόνο στις ΗΠΑ.
Αν και ο επιταχυντής του CERN προγραμματίζεται να λειτουργήσει έως το 2030, άρχισαν ήδη οι συζητήσεις για την κατασκευή ενός ακόμα μεγαλύτερου και ισχυρότερου επιταχυντή, που αυτή τη φορά θα είναι γραμμικός και όχι κυκλικός.
Δύο ανταγωνιστικά σχέδια υπάρχουν ήδη, με μήκος που φτάνει μέχρι και τα 50 χλμ. (ο κυκλικός υπόγειος επιταχυντής του CERN είναι 27 χλμ).
Όμως ο Χόγιερ παραδέχτηκε ότι δεν υπάρχουν ακόμα μερικά τμήματα της τεχνολογίας του επιταχυντή της επόμενης γενιάς, ο οποίος σε κάθε περίπτωση θα προκύψει από μια διεθνή επιστημονική συνεργασία.
Ακόμα δεν έχει αποφασιστεί ο τόπος εγκατάστασής του, πράγμα που πιθανώς θα εξαρτηθεί από το ποιες χώρες θα δώσουν τα περισσότερα χρήματα, τα οποία αναμένεται να ξεπεράσουν τα 10 δισ. δολάρια.
Ο νέος επιταχυντής θα επιτρέπει τη σύγκρουση όχι πρωτονίων, όπως αυτός του CERN, αλλά ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων (του ισοδυνάμου τους στην αντι-ύλη).
Εξάλλου, σύμφωνα με διευθυντικό στέλεχος του CERN, ο αρχικός προγραμματισμός είναι ο επιταχυντής να παραμείνει ανενεργός καθ’ όλο το 2012 ή και περισσότερο (για 15 μήνες), ώστε να γίνουν νέες τεχνικές βελτιώσεις προκειμένου να «τρέξει» πλέον με την μέγιστη ενεργειακή ισχύ του, χωρίς το φόβο νέας βλάβης. Η οριστική απόφαση για το ζήτημα δεν έχει ληφθεί ακόμα από το Συμβούλιο του CERN, το οποίο απαρτίζουν οι εκπρόσωποι των 20 κρατών-μελών του.
Η είδηση είναι πιθανό ότι θα δυσαρεστήσει την παγκόσμια κοινότητα των φυσικών και πιο πολύ των Ευρωπαίων, καθώς με τον τρόπο αυτό ο αμερικανικός επιταχυντής Tevatron -αν συνεχίσει να λειτουργεί, γιατί το αρχικό σχέδιο ήταν να λειτουργήσει ως το 2011- θα έχει μια ακόμα μεγάλη ευκαιρία να προλάβει τον ευρωπαϊκό και να εντοπίσει πρώτος το «σωματίδιο του Θεού».
Αν φυσικά υπάρχει...
Πηγή: www.tanea.gr
Το «σωματίδιο του Θεού»: αναζητώντας τα ύστατα συστατικά της ύλης.
Το 2008 αναμένεται να είναι ένα πολύ ενδιαφέρον έτος, τόσο για τη φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων (μικροφυσική) όσο και για την κοσμολογία (μακροφυσική). Στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών της Γενεύης, το περίφημο CERN, είναι όλα έτοιμα για να τεθεί σε λειτουργία ο μεγαλύτερος και ισχυρότερος επιταχυντής σωματιδίων πάνω στη Γη.
Οι φυσικοί επιστήμονες σε όλο τον κόσμο περιμένουν με κομμένη την ανάσα να τεθεί σε λειτουργία, κατά τον Ιούνιο, ο LHC (Large Hadron Collider): ο περιβόητος Μεγάλος Επιταχυντής Ανδρονίων, η πειραματική μεγαμηχανή που κατασκευάστηκε στα σύνορα μεταξύ Ελβετίας και Γαλλίας. Πρόκειται για μια υπόγεια κυκλική σήραγγα, ένα μακρύ δακτυλίδι μήκους 27 χιλιομέτρων και βάθους 100-150 μέτρων κάτω από τα γραφικά λιβάδια της περιοχής. Βασιζόμενοι στον LHC, τον πιο ισχυρό και περίπλοκο επιταχυντή σωματιδίων που δημιουργήθηκε ποτέ, οι ερευνητές ελπίζουν να βρουν κάποιες απαντήσεις σε μια σειρά από θεμελιώδη, αλλά ακόμη αναπάντητα, ερωτήματα της Φυσικής.
Η μεγάλη ανυπομονησία για τα αποτελέσματα που θα προκύψουν από αυτό το επονομαζόμενο «πείραμα του αιώνα» συνοδεύεται όμως και από έντονη ανησυχία. Αυτή η πολύπλοκη «μηχανή της αλήθειας» θα επιβεβαιώσει ή θα διαψεύσει, οριστικά και αμετάκλητα, αρκετές τολμηρές θεωρίες για τη βασική δομή του Σύμπαντος, ενώ κάποιοι, ευτυχώς ελάχιστοι, ήδη ανησυχούν και κινδυνολογούν για τις συνέπειες που ενδέχεται να έχει η πραγματοποίηση αυτού του πειράματος.
Γκραν πρι μικροσωματιδίων
Σήμερα, δέκα χρόνια μετά το σχεδιασμό και την εξεύρεση πόρων για την κατασκευή του, ο Μεγάλος Επιταχυντής Ανδρονίων είναι έτοιμος να τεθεί σε λειτουργία. Η κατασκευή του στοίχισε πάνω από 6 δισεκατομμύρια ευρώ και αποτελείται από 7 χιλιάδες υπεραγώγιμους μαγνήτες ικανούς να δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο δεκάδες χιλιάδες φορές μεγαλύτερο από αυτό της Γης. Οι γιγάντιοι αυτοί μαγνήτες βρίσκονται μέσα σε κυλινδρικούς σωλήνες που μπορούν να ψύχονται σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες (-271,25ο C): αυτή η θερμοκρασία κάτω από το απόλυτο μηδέν είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία των μαγνητών, για να διατηρούνται δηλαδή στην υπεραγώγιμη κατάσταση.
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!
Πράγματι, 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.
Ισως σκεφθεί κανείς ότι αυτές οι τρομακτικές συγκρούσεις πρωτονίων εμπλέκουν και απελευθερώνουν τεράστια ποσά ενέργειας, ευτυχώς όμως η πραγματικότητα είναι κάπως διαφορετική. Κάθε πρωτόνιο περικλείει ενέργεια όχι πολύ μεγαλύτερη από αυτήν που εκλύεται όταν ένα κουνούπι πέφτει με φόρα πάνω σε έναν τοίχο. Δεδομένου όμως ότι ένα πρωτόνιο είναι χίλια δισεκατομμύρια φορές μικρότερο από ένα κουνούπι, η ενέργεια που περικλείει και που εκλύεται μετά τη σύγκρουση των πρωτονίων είναι τόσο μεγάλη, ώστε μετασχηματίζεται ακαριαία σε ύλη, δηλαδή σε πολλά νέα στοιχειώδη σωματίδια.
Σε αυτό ακριβώς το σημείο αρχίζει η δουλειά των ερευνητών. Με τη βοήθεια των νέων γιγάντιων και υπερευαίσθητων ανιχνευτών (βλ. φωτογραφία), ελπίζουν να ανιχνεύσουν τα σωματίδια, των οποίων η ύπαρξη, μολονότι προβλέπεται από τη θεωρία, δεν έχει ακόμη επιβεβαιωθεί.
Πηγή: cern.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου