[GR]Το μεγαλυτερο πειραμα στον κοσμο.

[TheVortex]

Είναι πια γεγονός. Μετά από μια τουλάχιστον δεκαετία προετοιμασιών και την επένδυση 6 δισ. ευρώ, στις 10 Σεπτεμβρίου, θα αρχίσει την πρώτη φάση της λειτουργίας του το μεγαλύτερο μηχάνημα στον κόσμο, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (Large Hadron Collider - LHC) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Έρευνας Στοιχειωδών Σωματιδίων (CERN) κοντά στη Γενεύη, μια υπόγεια κατασκευή σε κυκλικό τούνελ 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, που μπορεί να χαρακτηρισθεί ιστορική και θα μεταδοθεί τηλεοπτικά από το CERN (webcast.cern.ch), ενώ η εικόνα θα διανεμηθεί και μέσα από το δίκτυο της Eurovision.

 

Το πρώτο τεστ συγχρονισμού των επιμέρους τμημάτων του Επιταχυντή έγινε στις 9 Αυγούστου 2008 και ακολούθησαν και άλλα τις επόμενες εβδομάδες. Η πρώτη ακτίνα σωματιδίων που θα κυκλοφορήσει στον επιταχυντή στις 10 Σεπτεμβρίου, θα έχει αρχική ενέργεια 450 GeV ή 0,45 τρισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβόλτ (TeV). Στο εσωτερικό του επιταχυντή, όπου η θερμοκρασία έχει πλέον πέσει μόλις στους 1,9 βαθμούς Κελσίου πάνω από το απόλυτο μηδέν (-271 βαθμοί), δηλαδή χαμηλότερα και τη θερμοκρασία στο εξώτερο διάστημα, θα αρχίσουν να εκπέμπονται οι πρώτες ακτίνες σωματιδίων, να κυκλοφορούν και να συγκρούονται τα πρώτα πρωτόνια, με ενέργεια επτά φορές μεγαλύτερη από οποιοδήποτε άλλη φορά στο παρελθόν.

 

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. Όταν θα αρχίσει η ολοκληρωμένη φάση λειτουργίας του, πιθανότατα το 2010, η ενέργεια σύγκρουσης των σωματιδίων θα ξεπεράσει κατά 30 περίπου φορές οποιαδήποτε άλλη στο παρελθόν.

 

Σύμφωνα με ανάλυση του Economist, πρόκειται για το μεγαλύτερο -και πολυαναμενόμενο από την επιστημονική κοινότητα- βήμα στη σωματιδιακή φυσική εδώ και ένα τέταρτο του αιώνα. Η τελευταία μεγάλη ανακάλυψη στη φυσική των υποατομικών σωματιδίων ήταν η εύρεση των λεγόμενων μποσονίων W και Ζ το 1983.

 

Καλώς εχόντων των πραγμάτων, εκτός και οι κυρίαρχες θεωρίες αποδειχτούν τελικά λανθασμένες, η επόμενη μεγάλη στιγμή θα είναι η ανακάλυψη του μποσονίου του Χιγκς, μιας -προς το παρόν- θεωρητικής κατασκευής που απαιτείται για να προσδίδει μάζα στα άλλα σωματίδια από τα οποία αποτελείται η ύλη. Λογικά, χάρη στον LHC, η ανακάλυψή του θα γίνει γρήγορα - αν όχι, τότε οι φυσικοί θα βρεθούν σε μεγάλη αμηχανία...

 

Στην πραγματικότητα οι φυσικοί δεν επένδυσαν τόσα χρήματα στο "τέρας" της Γενεύης, για να βρουν απλώς ένα σωματίδιο που, ούτως ή άλλως, προβλέπουν οι εξισώσεις τους. Αυτό που ελπίζουν, είναι να εισέλθουν σε μια άγνωστη επικράτεια της ύλης. Μέχρι στιγμής το κυρίαρχο θεωρητικό μοντέλο (το λεγόμενο "Βασικό Μοντέλο") περιλαμβάνει 16 ανακαλυφθέντα υποατομικά σωματίδια με γνωστά ονόματα (ηλεκτρόνια, φωτόνια) ή πιο εξωτικά (μουόνια, γκλουόνια κ.α.) κι ένα 17ο στοιχείο του οποίου εκκρεμεί η επιβεβαίωση (το μποσόνιο Χιγκς).

 

Σε αναζήτηση των σωματιδίων της βαρύτητας και της υπερσυμμετρίας

Τα γκλουόνια παρέχουν την ισχυρή πυρηνική δύναμη, τα μποσόνια W και Ζ την ασθενή πυρηνική δύναμη, ενώ τα φωτόνια την ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Δυστυχώς στο κυρίαρχο μοντέλο δεν υπάρχει θέση για τη βαρύτητα, γιατί δεν έχει βρεθεί ακόμα το ανάλογο σωματίδιο. Ένα από τα σημαντικότερα πράγματα που ο LHC θα ψάξει, μετά το μποσόνιο του Χιγκς, θα είναι μήπως καταφέρει να βρει το συνεχώς διαφεύγον "βαρυτόνιο" ή "γκραβιτόνιο" (graviton), το οποίο - εκτός και οι φυσικοί έχουν πέσει τελείως έξω - υποτίθεται ότι μεταφέρει τη δύναμη της βαρύτητας με τον ίδιο τρόπο που τα υπόλοιπα υποατομικά σωματίδια είναι φορείς των υπόλοιπων δυνάμεων (πυρηνικής, ηλεκτρομαγνητικής).

 

Αν όντως βρεθεί το βαρυτόνιο, θα είναι μια ιστορική στιγμή στην επιστήμη, γιατί επιτέλους θα γεφυρωθεί το χρόνιο και οδυνηρό χάσμα στη φυσική ανάμεσα στις δύο κυρίαρχες θεωρίες της: την κβαντομηχανική (που περιγράφει τον κόσμο των ηλεκτρονίων, κβάντων κλπ. και η οποία οδήγησε στο "Βασικό Μοντέλο") και τη γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν (που ουσιαστικά είναι η θεωρία της βαρύτητας σε σχέση με τη μεταβολή του χωρόχρονου).

 

Μια άλλη σημαντική συνεισφορά του LHC, που θα φώτιζε περαιτέρω την επικράτεια του αγνώστου, θα ήταν η τυχόν ανακάλυψη των σωματιδίων που αποκαλούνται νετραλίνα (neutralinos), κάτι που θα επιβεβαίωνε την ισχύ της -υποθετικής προς το παρόν- θεωρίας της υπερσυμμετρίας. Σύμφωνα με αυτήν, όλα τα σωματίδια του "Βασικού Μοντέλου" έχουν ένα -μη ανακαλυφθέντα ακόμα- "σύντροφο", που βοηθά ώστε να εξισορροπεί τις ιδιότητές τους με μαθηματικά αρμονικό τρόπο. Αν και η υπερσυμμετρία διπλασιάζει τα σωματίδια (κάνοντας έτσι το σύμπαν πιο πολύπλοκο), αρέσει σε πολλούς φυσικούς, γιατί θεωρούν ότι τελικά απλουστεύει τα πράγματα με τις μαθηματικές συμμετρίες που εισάγει.

 

Μερικά από τα προτεινόμενα υπερσυμμετρικά σωματίδια προβλέπεται να είναι βαριά και με βραχύβια ζωή. Όμως άλλα νετραλίνα πιστεύεται ότι "ζουν" απεριόριστα. Ένα νετραλίνο -που δεν είναι ακριβώς ένα "κατοπτρικό" σωματίδιο σε σχέση με ένα σωματίδιο του "Βασικού Μοντέλου", αλλά ένα μίγμα από αρκετά συμμετρικά σωματίδια- έχει μια κρίσιμη ιδιότητα: είναι σκοτεινό.

 

Αν ληφθεί υπόψη ότι η ορατή ύλη (που βλέπουμε με τα διάφορα τηλεσκόπια) υπολογίζεται ότι είναι μόλις το 4% του σύμπαντος και ότι το 22% αποτελείται από "σκοτεινή ύλη" (που ανιχνεύεται λόγω των βαρυτικών επιδράσεών της, αλλά είναι αόρατη) και το υπόλοιπο 74% (δηλαδή τα τρία τέταρτα!) από την ακόμα πιο μυστηριώδη και επίσης αόρατη "σκοτεινή ενέργεια" (που τεκμαίρεται από την παρατηρούμενη συνεχή διεύρυνση του σύμπαντος, η οποία υπερ-αντισταθμίζει την αντίθετη δύναμη της βαρύτητας), τότε γίνεται αντιληπτή η σημασία της τυχόν ανακάλυψης ενός "σκοτεινού" σωματιδίου.

 

Πολλοί φυσικοί υποπτεύονται ότι πολλή -αν όχι όλη- η σκοτεινή ύλη αποτελείται από νετραλίνα. Θα ήταν ευκολότερο να βεβαιωθούν γι΄ αυτό, αν πρώτα επιβεβαίωναν ότι όντως υπάρχουν τα υπερσυμμετρικά σωματίδια κι αν επιπλέον ήξεραν κάτι περισσότερο για τις πραγματικές ιδιότητές τους, αντί να περιορίζονται, όπως τώρα, σε μαθηματικές υποθέσεις. Αν ο LHC βοηθήσει επ΄ αυτού, η συνεισφορά του θα είναι καθοριστική για την κατανόηση του σύμπαντος.

 

Σύμφωνα με την κυρίαρχη θεωρία -που χρειάζεται επιβεβαίωση- οι γαλαξίες που βλέπουμε με τα τηλεσκόπια (τα άστρα και τα αέρια), δεν είναι παρά το κέντρο μιας ευρύτερης δομής, καθώς περιβάλλονται από μια μεγάλη ζώνη αόρατης σκοτεινής ύλης που τους συγκρατεί για να μη διαλυθούν, καθώς περιστρέφονται. Από μια άποψη, η σκοτεινή ύλη είναι ένα είδος "σκαλωσιάς" πάνω στην οποία "τακτοποιείται" η ορατή ύλη.

 

Σκοτεινή ενέργεια, χορδές και μαύρες τρύπες

Τα πράγματα όμως είναι πιο ακατανόητα σε σχέση με τη σκοτεινή ενέργεια. Σύμφωνα με την κυρίαρχη θεωρία, η ενέργεια αυτή πρέπει να υπάρχει γιατί οι μετρήσεις που συγκρίνουν την αναμενόμενη φωτεινότητα των αρχαίων σούπερ-νόβα (υπερκαινοφανών υπέρλαμπρων αστέρων) με αυτήν που πραγματικά συλλαμβάνουν τα τηλεσκόπια, υποδεικνύουν ότι κάτι σπρώχνει τα πάντα στο σύμπαν να απομακρυνθούν με ταχύτητα μεγαλύτερη από την εκτιμώμενη ταχύτητα επέκτασης του διαστήματος μετά τη "Μεγάλη Έκρηξη" (το "Μπιγκ-Μπανγκ" που έδωσε την εναρκτήρια ώθηση στο σύμπαν). Αυτό το "κάτι" πρέπει να είναι μια μορφή ενέργειας και οι υπολογισμοί δείχνουν ότι κάθε άλλο παρά αμελητέο είναι, αφού συνιστά το 74% του σύμπαντος. Κανείς όμως δεν ξέρει από τι αποτελείται αυτή η ενέργεια, αν και ελπίζεται ότι η ανακάλυψη του μποσονίου του Χιγκς ίσως ρίξει κάποιο φως στη φύση της.

 

Ένα άλλο μυστήριο, το οποίο ο LHC μπορεί να λύσει, είναι η αληθινή φύση της λεγόμενης "θεωρίας του παντός", που η Φυσική προσδοκά κάποτε να αναπτύξει. Μέχρι πρόσφατα υπήρχε συναίνεση των φυσικών ότι θα επρόκειτο για μια μορφή της "θεωρίας των χορδών", η οποία, μεταξύ άλλων, υποστηρίζει ότι το σύμπαν έχει, ούτε λίγο ούτε πολύ, 11 διαστάσεις. Στη θεωρία αυτή τα σωματίδια γίνονται αντιληπτά ως δονούμενες πολυδιάστατες "χορδές". Ο τρόπος δόνησής τους καθορίζει και τη φύση κάθε σωματιδίου.

 

Εσχάτως όμως η θεωρία των χορδών έχει βρει έναν ανταγωνιστή στο πρόσωπο της θεωρίας της "κβαντικής βαρύτητας βρόχων" (loop quantum gravity), η οποία υποστηρίζει ότι τα σωματίδια δεν είναι ξεχωριστά από το χώρο και το χρόνο, αλλά μάλλον ο χώρος και ο χρόνος αποτελούνται από "λωρίδες" σε σχήμα θηλιάς (βρόχου), οι οποίες, όταν διαπλέκονται με ορισμένους τρόπους, γίνονται αντιληπτές ως σωματίδια.

 

Τέλος, ο LHC της Γενεύης δεν αποκλείεται να κάνει το θαύμα του και να δημιουργήσει μικρές "μαύρες τρύπες", οι οποίες πάντως δεν πρόκειται να καταπιούν τη Γη - όπως καθησύχασαν οι επιστήμονες τους ανησυχούντες! Απλώς δεν θα διαρκέσουν τόσο πολύ, ώστε να καταφέρουν κάτι τέτοιο. Αυτό που αναμένεται να συμβεί, είναι να διαλυθούν γρήγορα στη λεγόμενη "ακτινοβολία Χόκινγκ", μια θεωρία του διάσημου φυσικού, που αν όντως επιβεβαιωθεί από τα πειράματα του LHC, θα του δώσει πιθανότατα το επόμενο βραβείο Νόμπελ Φυσικής.

 

http://www.sigmalive.com/news/scitech/57537

[Emrys]

Το «πείραμα των πειραμάτων» βρίσκεται σε εξέλιξη, από τις 10.30 το πρωί της Τετάρτης. Στα σύνορα Γαλλίας-Ελβετίας, χιλιάδες επιστήμονες ενεργοποίησαν το μεγαλύτερο και περιπλοκότερο επιστημονικό όργανο του κόσμου: Ο LHC (Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων) επιχειρεί να ανοίξει ένα νέο παράθυρο στο Σύμπαν με μια «αναπαράσταση» της Μεγάλης Έκρηξης.

 

http://engine.feed.gr/?catid=11386&imgid=1605119&srcid=420&type=11495

 

Η έναρξη της λειτουργίας του LHC μεταδίδεται σε πραγματικό χρόνο μέσω του Διαδικτύου στη διεύθυνση: http://webcast.cern.ch/index.html

 

Δύο δεκαετίες μετά την πρώτη πρόταση για την κατασκευή του, ο ισχυρότερος επιταχυντής του κόσμου έχει ήδη συναρμολογηθεί σε μια υπόγεια κυκλική σήραγγα μήκους 27 χιλιομέτρων.

 

Μέσα στο τούνελ, δύο αντιπαράλληλες δέσμες πρωτονίων θα συγκρούονται μετωπικά κινούμενες σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός, αναπαράγοντας στιγμιαία τις συνθήκες που επικρατούσαν λίγες στιγμές μετά το «Big Bang» που γέννησε το Σύμπαν.

 

Κύριος στόχος των πειραμάτων είναι να διερευνήσουν κατά πόσο ισχύει το Καθιερωμένο Μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής. Μεταξύ άλλων, ο LHC είναι αρκετά πιθανό να παράξει το μυστηριώδες «μποζόνιο του Χιγκς», γνωστό και ως «Σωματίδιο του Θεού», ένα σωματίδιο του Καθιερωμένου Μοντέλου που εξηγεί γιατί ορισμένα σωματίδια έχουν μάζα ενώ άλλα όχι.

 

in.gr

 

Αντιδράσεις και εσχατολογικές προβλέψεις έχει προκαλέσει το πείραμα που θα πραγματοποιηθεί στο επιστημονικό ίδρυμα CERN κατά το οποίο οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να αποκαλύψουν το μυστικό της δημιουργίας του σύμπαντος.

 

 

http://www.cosmo.gr/images/CERN080908.jpg

 

Απειλητικές επιστολές και ηλεκτρονικά μηνύματα καταφτάνουν στα γραφεία των επιστημόνων του CERN, του μεγαλύτερου πειραματικού κέντρου ερευνών σωματιδιακής φυσικής στον κόσμο, ο οποίος βρίσκεται στα έγκατα της γης, βαθιά κάτω από την Ελβετία. Οι επιστήμονες του CERN έχουν προγραμματίσει για την Τετάρτη (10/9) πείραμα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων που στόχο έχει να ρίξει φως στο μυστήριο του Big Bang. Ωστόσο υπάρχουν πολίτες οι οποίοι πιστεύουν ότι ο πλανήτης μας διανύει τις τελευταίες του μέρες εξαιτίας της αλαζονείας των επιστημόνων του CERN.

Ο Τζέιμς Γκίλις, εκπρόσωπος του CERN, υποστηρίζει ότι αρκετοί άνθρωποι έχουν έρθει σε επαφή μαζί του ζητώντας του να σταματήσει το πείραμα ενώ άλλοι τον ρωτούν αν τα παιδιά τους θα είναι ασφαλή και «αν θα επιβιώσει ο πλανήτης», ενώ ο ίδιος χαρακτηρίζει τους φόβους αυτούς «ανοησίες».

Οι επιστήμονες του CERN υποστηρίζουν ότι δεν πρόκειται να συμβεί καμία καταστροφή επειδή η ενέργεια που θα απελευθερωθεί από τη σύγκρουση μέσα στον επιταχυντή είναι μικρότερη από εκείνη που προκαλούν τα πρωτόνια στις κοσμικές ακτίνες που χτυπούν συνεχώς την ατμόσφαιρα της Γης με ενέργεια πολύ μεγαλύτερη από αυτή του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων.

Και Έλληνες επιστήμονες από την πλευρά τους, όπως ο Δημήτρης Νανόπουλος, πρόεδρος του Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας και Τεχνολογίας και επίσημος αντιπρόσωπος της Ελλάδας στο CERN καθώς επίσης και ο Γιώργος Γραμματικάκης καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης χαρακτηρίζουν τις ανησυχίες αυτές παράλογες ενώ με δηλώσεις τους στον Ελεύθερο Τύπο επισημαίνουν την σπουδαιότητα του πειράματος το οποίο ίσως να μπορέσει να αποκαλύψει τη σύσταση της σκοτεινής ύλης, του υλικού από το οποίο αποτελείται το 22 % του σύμπαντος.

 

 

 

Πηγή: cosmo.gr

 

 

Αντιδράσεις και εσχατολογικές προβλέψεις έχει προκαλέσει το πείραμα που θα πραγματοποιηθεί στο επιστημονικό ίδρυμα CERN κατά το οποίο οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να αποκαλύψουν το μυστικό της δημιουργίας του σύμπαντος.

 

Απειλητικές επιστολές και ηλεκτρονικά μηνύματα καταφτάνουν στα γραφεία των επιστημόνων του CERN, του μεγαλύτερου πειραματικού κέντρου ερευνών σωματιδιακής φυσικής στον κόσμο, ο οποίος βρίσκεται στα έγκατα της γης, βαθιά κάτω από την Ελβετία. Οι επιστήμονες του CERN έχουν προγραμματίσει για την Τετάρτη (10/9) πείραμα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων που στόχο έχει να ρίξει φως στο μυστήριο του Big Bang. Ωστόσο υπάρχουν πολίτες οι οποίοι πιστεύουν ότι ο πλανήτης μας διανύει τις τελευταίες του μέρες εξαιτίας της αλαζονείας των επιστημόνων του CERN.

Ο Τζέιμς Γκίλις, εκπρόσωπος του CERN, υποστηρίζει ότι αρκετοί άνθρωποι έχουν έρθει σε επαφή μαζί του ζητώντας του να σταματήσει το πείραμα ενώ άλλοι τον ρωτούν αν τα παιδιά τους θα είναι ασφαλή και «αν θα επιβιώσει ο πλανήτης», ενώ ο ίδιος χαρακτηρίζει τους φόβους αυτούς «ανοησίες».

Οι επιστήμονες του CERN υποστηρίζουν ότι δεν πρόκειται να συμβεί καμία καταστροφή επειδή η ενέργεια που θα απελευθερωθεί από τη σύγκρουση μέσα στον επιταχυντή είναι μικρότερη από εκείνη που προκαλούν τα πρωτόνια στις κοσμικές ακτίνες που χτυπούν συνεχώς την ατμόσφαιρα της Γης με ενέργεια πολύ μεγαλύτερη από αυτή του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων.

Και Έλληνες επιστήμονες από την πλευρά τους, όπως ο Δημήτρης Νανόπουλος, πρόεδρος του Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας και Τεχνολογίας και επίσημος αντιπρόσωπος της Ελλάδας στο CERN καθώς επίσης και ο Γιώργος Γραμματικάκης καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης χαρακτηρίζουν τις ανησυχίες αυτές παράλογες ενώ με δηλώσεις τους στον Ελεύθερο Τύπο επισημαίνουν την σπουδαιότητα του πειράματος το οποίο ίσως να μπορέσει να αποκαλύψει τη σύσταση της σκοτεινής ύλης, του υλικού από το οποίο αποτελείται το 22 % του σύμπαντος.

 

 

 

Πηγή: cosmo.gr

 

Σε μερικά χρόνια, και μέχρι το 2025, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα έχουν αποκαλύψει τα μυστικά της γέννησης και της μετέπειτα εξέλιξης του Σύμπαντος, γεγονός που οφείλεται, μεταξύ άλλων, στα πειράματα που θα αρχίσουν να εκτελούνται την ερχόμενη εβδομάδα στον υπόγειο επιταχυντή του CERN, του Ευρωπαϊκού Εργαστηρίου Σωματιδιακής Φυσικής, ιδρυτικό μέλος του οποίου είναι και η χώρα μας από τη δεκαετία του 1950.

 

Σε βάθος περίπου 100 μέτρων κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, στα σύνορα Ελβετίας - Γαλλίας, σε διάφορες πειραματικές διατάξεις στον μεγάλο επιταχυντή αδρονίων (LHC) του CERN στη Γενεύη της Ελβετίας θα δούμε το Σύμπαν να ξαναγεννιέται!

 

 

Αυτού του είδους τα πειράματα υπόσχονται να μας πάνε πίσω στα πρώτα τρισεκατομμυριοστά του πρώτου δευτερολέπτου, όχι μία αλλά 30 εκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο και επί μία σειρά ετών!

 

Στον επιταχυντή αυτό δύο αντίθετα κινούμενες ροές πρωτονίων (αδρόνια) θα επιταχυνθούν σε ταχύτητα που φτάνει σχεδόν την ταχύτητα του φωτός (300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο). Για να επιτευχθούν οι τεράστιες αυτές ταχύτητες, το κενό στους σωλήνες ροής είναι παρόμοιο με αυτό που επικρατεί σε υψόμετρο 1.000 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Γης, ώστε να αποφευχθούν συγκρούσεις των πρωτονίων με μόρια αέρα, ενώ η πίεση που επικρατεί είναι 760 φορές μικρότερη από την ατμοσφαιρική πίεση που επικρατεί στην επιφάνεια της θάλασσας.

 

 

 

Οταν φτάσουν την επιθυμητή ταχύτητα, οι ροές των πρωτονίων κατευθύνονται προς έναν από τους ανιχνευτές του LHC, για να συγκρουστούν με αντίθετα κινούμενες ροές σωματιδίων στα έγκατά του, παράγοντας τεράστια ποσά ενέργειας που φτάνουν τα 14 τρισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβόλτ (TeV), θερμοκρασία δηλαδή που φτάνει στιγμιαία τα περίπου 162.000 τρισεκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, ή 10 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη θερμοκρασία από αυτή που υφίσταται στο κέντρο του Ηλιου. Ο σχεδιασμός του πειραματικού αυτού γίγαντα άρχισε το 1992, η συναρμολόγηση των διαφόρων τμημάτων του άρχισε το 2003, η δοκιμαστική του λειτουργία θα ξεκινήσει την ερχόμενη Τετάρτη, ενώ η επίσημη λειτουργία του στα τέλη Οκτωβρίου. Στο επιστημονικό αυτό μεγαθήριο, που κόστισε σχεδόν τέσσερα δισεκατομμύρια ευρώ, θα παράγονται κάθε χρόνο πληροφορίες που θα καλύπτουν τρία εκατομμύρια DVD. Στην περίπτωση ενός μόνο από τα πειράματα (Ατλας) θα έχουμε ένα δισεκατομμύριο συγκρούσεις το δευτερόλεπτο και υπολογίζεται ότι μία στις δέκα εκατ.συγκρούσεις μπορεί να υποδηλώνει κάποιο νέο φαινόμενο.

 

 

Η αποτύπωση

Κι αν όλα πάνε όπως έχουν σχεδιαστεί, τότε θα έχουμε κατορθώσει να αποτυπώσουμε στις ειδικές συσκευές και στη μνήμη των ηλεκτρονικών υπολογιστών τα χνάρια των συνθηκών που επικρατούσαν στις πρώτες απειροελάχιστες στιγμές της δημιουργίας πριν από 13,73 δισεκατομμύρια χρόνια.

 

 

 

Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των ειδικών επιστημόνων, πολλοί είναι αυτοί που πιστεύουν ότι τα πειράματα στον LHC θα μας αποκαλύψουν την εξελικτική πορεία του Σύμπαντος.

 

Σε πρώτη, πάντως, φάση ελπίζουμε ότι τα πειράματα αυτά θα εντοπίσουν την ύπαρξη ενός σωματιδίου που είχε θεωρητικά προταθεί ότι υπάρχει το 1964 από τον Σκοτσέζο φυσικό Πίτερ Χιγκς (1929- ).

 

Σύμφωνα με το θεωρητικό μοντέλο της ύλης που έχουμε, στο επονομαζόμενο «Καθιερωμένο Πρότυπο», μας λείπει να ανακαλύψουμε το σημαντικό αυτό σωματίδιο που είναι φορέας ενός νέου είδους πεδίου που ονομάζεται «πεδίο Χιγκς» και το οποίο είναι διάχυτο στο Σύμπαν.

 

Χωρίς το πεδίο Χιγκς τίποτα στο Σύμπαν δεν θα είχε μάζα, αφού η ύπαρξη του πεδίου αυτού δίνει σε όλα τα άλλα σωματίδια τη μάζα τους.

 

Το πεδίο αυτό μπορεί να παρομοιαστεί με μια παχύρρευστη «θάλασσα» μέσα στην οποία «κολυμπάνε» όλα τα σωματίδια και από το οποίο «παίρνουν» τη δεδομένη μάζα του είδους τους. Καθόλου παράξενο, λοιπόν, που ο φυσικός (Νόμπελ Φυσικής 1988) Λέον Λέντερμαν (1922- ) το έχει βαφτίσει «το σωματίδιο του Θεού».

 

 

 

Στην περίπτωση του σωματιδίου Χιγκς, η μάζα του αναμένεται να είναι από 120 έως 210 φορές τη μάζα που έχει το πρωτόνιο, αλλά η ενέργεια που θα επιτυγχάνεται στον LHC είναι αρκετά μεγάλη όχι μόνο για τον εντοπισμό του Χιγκς αλλά και για τον εντοπισμό πολλαπλών διαστάσεων, των σωματιδίων της επονομαζόμενης «σκοτεινής ύλης», ακόμη και μίνι μαύρων τρυπών με μέγεθος μικρότερο και από ένα πρωτόνιο.

 

 

Ο Ανιχνευτής Μιονίων

Ο πειραματικός «Ανιχνευτής Μιονίων» που θα απασχολεί 2.500 ερευνητές και μηχανικούς, στο εσώτερο στρώμα του περιλαμβάνει 75 εκατομμύρια αισθητήρες, το μεσαίο στρώμα που είναι σχεδιασμένο να μετράει τις ενέργειες των φωτονίων και των ηλεκτρονίων περιλαμβάνει 80.000 κρυστάλλους, ενώ το επόμενο στρώμα του είναι σχεδιασμένο να καταγράφει τα αδρόνια και τα μιόνια.

 

 

Ο Επιταχυντής LHC

O τεράστιος κυκλικός επιταχυντής LHC, με περιφέρεια 27 χιλιομέτρων, αποτελείται από χιλιάδες χιλιόμετρα καλωδιώσεων, χιλιάδες ηλεκτρομαγνήτες και ερευνητικές συσκευές με δεκάδες δισεκατομμύρια τρανζίστορ. Επιπλέον 128 τόνοι υγρού ηλίου κρατούν τη θερμοκρασία των υπεραγώγιμων μαγνητών στους 1,8 βαθμούς πάνω από το απόλυτο μηδέν, θερμοκρασία δηλαδή 271 βαθμών Κελσίου κάτω από το μηδέν. Στον LHC, οι ροές σωματιδίων επιταχύνονται σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός, εκτελούν δηλαδή περίπου 11.200 βόλτες γύρω από τον κυκλικό επιταχυντή κάθε δευτερόλεπτο!

 

 

Το πείραμα «Ατλας»

Οι διαστάσεις ενός από τους επιμέρους ανιχνευτές, που ονομάστηκε «Ατλας», είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακές, αφού ο ανιχνευτής αυτός έχει μήκος 43 μέτρων, διάμετρο 22 μέτρων και βάρος 7.000 τόνων, όταν σε σύγκριση το βάρος του Πύργου του Αϊφελ είναι 7.300 τόνοι. Ο υπόγειος χώρος στον οποίο βρίσκεται ο Ατλας έχει μήκος 84 μέτρων, πλάτος 35 μέτρων και ύψος 30 μέτρων, ενώ στη διάρκεια της ενεργού του ζωής θα απασχολήσει 2.000 επιστήμονες και μηχανικούς από 165 ερευνητικά κέντρα σε 35 χώρες.

 

Einai diafora kimena copy-paste ;)

 

 

[Black Jack]

nai to eida stin TV...tha anaparastisoun to legomeno Big Bang..alloi lene oti iparxoi kindinos na katastrafoume alla lene bourdes..makari na petixei to peirama.

[TheVortex]

Πως θα καταστραφουμε ρε φιλε...

[Emrys]

Re paidia oi epistimos to lene adinaton  na katastrafoyme lene oti an anige mayri tripa  8a kratoyse mono 3 min kai dn 8a prolabene na  katastrepsi ton planiti!! ara menoyme isixi

[malakaso0]

basika, shmera tha arxisei alla ton oktwmbrio tha ginei h malakia ama einai na ginei opote den uparxei kai terastio problhma gia kana mhna :D

[Hax0r]

apo to http://webcast.cern.ch/index.html vrika afto ---> http://mfile.akamai.com/20748/live/reflector:38095.asx?bkup=20931

[DemonicSØuL]

to eida to prwi stis idisis..akoume kai kati kalo apo auto ton planiti epitelous!

[anath3ma]

basika, shmera tha arxisei alla ton oktwmbrio tha ginei h malakia ama einai na ginei opote den uparxei kai terastio problhma gia kana mhna :D

den prokete na gini malakia alla pote den kseris :P

[TheVortex]

Παιδια αυτη η μαυρη τρυπα θα ειναι σε μεγεθος πρωτονιου. Δηλαδη δεν θα φαινεται καν. ΧΑΧΑ.

[tugo1]

Είναι πια γεγονός. Μετά από μια τουλάχιστον δεκαετία προετοιμασιών και την επένδυση 6 δισ. ευρώ, στις 10 Σεπτεμβρίου, θα αρχίσει την πρώτη φάση της λειτουργίας του το μεγαλύτερο μηχάνημα στον κόσμο, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (Large Hadron Collider - LHC) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Έρευνας Στοιχειωδών Σωματιδίων (CERN) κοντά στη Γενεύη, μια υπόγεια κατασκευή σε κυκλικό τούνελ 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, που μπορεί να χαρακτηρισθεί ιστορική και θα μεταδοθεί τηλεοπτικά από το CERN (webcast.cern.ch), ενώ η εικόνα θα διανεμηθεί και μέσα από το δίκτυο της Eurovision.

 

Το πρώτο τεστ συγχρονισμού των επιμέρους τμημάτων του Επιταχυντή έγινε στις 9 Αυγούστου 2008 και ακολούθησαν και άλλα τις επόμενες εβδομάδες. Η πρώτη ακτίνα σωματιδίων που θα κυκλοφορήσει στον επιταχυντή στις 10 Σεπτεμβρίου, θα έχει αρχική ενέργεια 450 GeV ή 0,45 τρισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβόλτ (TeV). Στο εσωτερικό του επιταχυντή, όπου η θερμοκρασία έχει πλέον πέσει μόλις στους 1,9 βαθμούς Κελσίου πάνω από το απόλυτο μηδέν (-271 βαθμοί), δηλαδή χαμηλότερα και τη θερμοκρασία στο εξώτερο διάστημα, θα αρχίσουν να εκπέμπονται οι πρώτες ακτίνες σωματιδίων, να κυκλοφορούν και να συγκρούονται τα πρώτα πρωτόνια, με ενέργεια επτά φορές μεγαλύτερη από οποιοδήποτε άλλη φορά στο παρελθόν.

 

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. Όταν θα αρχίσει η ολοκληρωμένη φάση λειτουργίας του, πιθανότατα το 2010, η ενέργεια σύγκρουσης των σωματιδίων θα ξεπεράσει κατά 30 περίπου φορές οποιαδήποτε άλλη στο παρελθόν.

 

Σύμφωνα με ανάλυση του Economist, πρόκειται για το μεγαλύτερο -και πολυαναμενόμενο από την επιστημονική κοινότητα- βήμα στη σωματιδιακή φυσική εδώ και ένα τέταρτο του αιώνα. Η τελευταία μεγάλη ανακάλυψη στη φυσική των υποατομικών σωματιδίων ήταν η εύρεση των λεγόμενων μποσονίων W και Ζ το 1983.

 

Καλώς εχόντων των πραγμάτων, εκτός και οι κυρίαρχες θεωρίες αποδειχτούν τελικά λανθασμένες, η επόμενη μεγάλη στιγμή θα είναι η ανακάλυψη του μποσονίου του Χιγκς, μιας -προς το παρόν- θεωρητικής κατασκευής που απαιτείται για να προσδίδει μάζα στα άλλα σωματίδια από τα οποία αποτελείται η ύλη. Λογικά, χάρη στον LHC, η ανακάλυψή του θα γίνει γρήγορα - αν όχι, τότε οι φυσικοί θα βρεθούν σε μεγάλη αμηχανία...

 

Στην πραγματικότητα οι φυσικοί δεν επένδυσαν τόσα χρήματα στο "τέρας" της Γενεύης, για να βρουν απλώς ένα σωματίδιο που, ούτως ή άλλως, προβλέπουν οι εξισώσεις τους. Αυτό που ελπίζουν, είναι να εισέλθουν σε μια άγνωστη επικράτεια της ύλης. Μέχρι στιγμής το κυρίαρχο θεωρητικό μοντέλο (το λεγόμενο "Βασικό Μοντέλο") περιλαμβάνει 16 ανακαλυφθέντα υποατομικά σωματίδια με γνωστά ονόματα (ηλεκτρόνια, φωτόνια) ή πιο εξωτικά (μουόνια, γκλουόνια κ.α.) κι ένα 17ο στοιχείο του οποίου εκκρεμεί η επιβεβαίωση (το μποσόνιο Χιγκς).

 

Σε αναζήτηση των σωματιδίων της βαρύτητας και της υπερσυμμετρίας

Τα γκλουόνια παρέχουν την ισχυρή πυρηνική δύναμη, τα μποσόνια W και Ζ την ασθενή πυρηνική δύναμη, ενώ τα φωτόνια την ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Δυστυχώς στο κυρίαρχο μοντέλο δεν υπάρχει θέση για τη βαρύτητα, γιατί δεν έχει βρεθεί ακόμα το ανάλογο σωματίδιο. Ένα από τα σημαντικότερα πράγματα που ο LHC θα ψάξει, μετά το μποσόνιο του Χιγκς, θα είναι μήπως καταφέρει να βρει το συνεχώς διαφεύγον "βαρυτόνιο" ή "γκραβιτόνιο" (graviton), το οποίο - εκτός και οι φυσικοί έχουν πέσει τελείως έξω - υποτίθεται ότι μεταφέρει τη δύναμη της βαρύτητας με τον ίδιο τρόπο που τα υπόλοιπα υποατομικά σωματίδια είναι φορείς των υπόλοιπων δυνάμεων (πυρηνικής, ηλεκτρομαγνητικής).

 

Αν όντως βρεθεί το βαρυτόνιο, θα είναι μια ιστορική στιγμή στην επιστήμη, γιατί επιτέλους θα γεφυρωθεί το χρόνιο και οδυνηρό χάσμα στη φυσική ανάμεσα στις δύο κυρίαρχες θεωρίες της: την κβαντομηχανική (που περιγράφει τον κόσμο των ηλεκτρονίων, κβάντων κλπ. και η οποία οδήγησε στο "Βασικό Μοντέλο") και τη γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν (που ουσιαστικά είναι η θεωρία της βαρύτητας σε σχέση με τη μεταβολή του χωρόχρονου).

 

Μια άλλη σημαντική συνεισφορά του LHC, που θα φώτιζε περαιτέρω την επικράτεια του αγνώστου, θα ήταν η τυχόν ανακάλυψη των σωματιδίων που αποκαλούνται νετραλίνα (neutralinos), κάτι που θα επιβεβαίωνε την ισχύ της -υποθετικής προς το παρόν- θεωρίας της υπερσυμμετρίας. Σύμφωνα με αυτήν, όλα τα σωματίδια του "Βασικού Μοντέλου" έχουν ένα -μη ανακαλυφθέντα ακόμα- "σύντροφο", που βοηθά ώστε να εξισορροπεί τις ιδιότητές τους με μαθηματικά αρμονικό τρόπο. Αν και η υπερσυμμετρία διπλασιάζει τα σωματίδια (κάνοντας έτσι το σύμπαν πιο πολύπλοκο), αρέσει σε πολλούς φυσικούς, γιατί θεωρούν ότι τελικά απλουστεύει τα πράγματα με τις μαθηματικές συμμετρίες που εισάγει.

 

Μερικά από τα προτεινόμενα υπερσυμμετρικά σωματίδια προβλέπεται να είναι βαριά και με βραχύβια ζωή. Όμως άλλα νετραλίνα πιστεύεται ότι "ζουν" απεριόριστα. Ένα νετραλίνο -που δεν είναι ακριβώς ένα "κατοπτρικό" σωματίδιο σε σχέση με ένα σωματίδιο του "Βασικού Μοντέλου", αλλά ένα μίγμα από αρκετά συμμετρικά σωματίδια- έχει μια κρίσιμη ιδιότητα: είναι σκοτεινό.

 

Αν ληφθεί υπόψη ότι η ορατή ύλη (που βλέπουμε με τα διάφορα τηλεσκόπια) υπολογίζεται ότι είναι μόλις το 4% του σύμπαντος και ότι το 22% αποτελείται από "σκοτεινή ύλη" (που ανιχνεύεται λόγω των βαρυτικών επιδράσεών της, αλλά είναι αόρατη) και το υπόλοιπο 74% (δηλαδή τα τρία τέταρτα!) από την ακόμα πιο μυστηριώδη και επίσης αόρατη "σκοτεινή ενέργεια" (που τεκμαίρεται από την παρατηρούμενη συνεχή διεύρυνση του σύμπαντος, η οποία υπερ-αντισταθμίζει την αντίθετη δύναμη της βαρύτητας), τότε γίνεται αντιληπτή η σημασία της τυχόν ανακάλυψης ενός "σκοτεινού" σωματιδίου.

 

Πολλοί φυσικοί υποπτεύονται ότι πολλή -αν όχι όλη- η σκοτεινή ύλη αποτελείται από νετραλίνα. Θα ήταν ευκολότερο να βεβαιωθούν γι΄ αυτό, αν πρώτα επιβεβαίωναν ότι όντως υπάρχουν τα υπερσυμμετρικά σωματίδια κι αν επιπλέον ήξεραν κάτι περισσότερο για τις πραγματικές ιδιότητές τους, αντί να περιορίζονται, όπως τώρα, σε μαθηματικές υποθέσεις. Αν ο LHC βοηθήσει επ΄ αυτού, η συνεισφορά του θα είναι καθοριστική για την κατανόηση του σύμπαντος.

 

Σύμφωνα με την κυρίαρχη θεωρία -που χρειάζεται επιβεβαίωση- οι γαλαξίες που βλέπουμε με τα τηλεσκόπια (τα άστρα και τα αέρια), δεν είναι παρά το κέντρο μιας ευρύτερης δομής, καθώς περιβάλλονται από μια μεγάλη ζώνη αόρατης σκοτεινής ύλης που τους συγκρατεί για να μη διαλυθούν, καθώς περιστρέφονται. Από μια άποψη, η σκοτεινή ύλη είναι ένα είδος "σκαλωσιάς" πάνω στην οποία "τακτοποιείται" η ορατή ύλη.

 

Σκοτεινή ενέργεια, χορδές και μαύρες τρύπες

Τα πράγματα όμως είναι πιο ακατανόητα σε σχέση με τη σκοτεινή ενέργεια. Σύμφωνα με την κυρίαρχη θεωρία, η ενέργεια αυτή πρέπει να υπάρχει γιατί οι μετρήσεις που συγκρίνουν την αναμενόμενη φωτεινότητα των αρχαίων σούπερ-νόβα (υπερκαινοφανών υπέρλαμπρων αστέρων) με αυτήν που πραγματικά συλλαμβάνουν τα τηλεσκόπια, υποδεικνύουν ότι κάτι σπρώχνει τα πάντα στο σύμπαν να απομακρυνθούν με ταχύτητα μεγαλύτερη από την εκτιμώμενη ταχύτητα επέκτασης του διαστήματος μετά τη "Μεγάλη Έκρηξη" (το "Μπιγκ-Μπανγκ" που έδωσε την εναρκτήρια ώθηση στο σύμπαν). Αυτό το "κάτι" πρέπει να είναι μια μορφή ενέργειας και οι υπολογισμοί δείχνουν ότι κάθε άλλο παρά αμελητέο είναι, αφού συνιστά το 74% του σύμπαντος. Κανείς όμως δεν ξέρει από τι αποτελείται αυτή η ενέργεια, αν και ελπίζεται ότι η ανακάλυψη του μποσονίου του Χιγκς ίσως ρίξει κάποιο φως στη φύση της.

 

Ένα άλλο μυστήριο, το οποίο ο LHC μπορεί να λύσει, είναι η αληθινή φύση της λεγόμενης "θεωρίας του παντός", που η Φυσική προσδοκά κάποτε να αναπτύξει. Μέχρι πρόσφατα υπήρχε συναίνεση των φυσικών ότι θα επρόκειτο για μια μορφή της "θεωρίας των χορδών", η οποία, μεταξύ άλλων, υποστηρίζει ότι το σύμπαν έχει, ούτε λίγο ούτε πολύ, 11 διαστάσεις. Στη θεωρία αυτή τα σωματίδια γίνονται αντιληπτά ως δονούμενες πολυδιάστατες "χορδές". Ο τρόπος δόνησής τους καθορίζει και τη φύση κάθε σωματιδίου.

 

Εσχάτως όμως η θεωρία των χορδών έχει βρει έναν ανταγωνιστή στο πρόσωπο της θεωρίας της "κβαντικής βαρύτητας βρόχων" (loop quantum gravity), η οποία υποστηρίζει ότι τα σωματίδια δεν είναι ξεχωριστά από το χώρο και το χρόνο, αλλά μάλλον ο χώρος και ο χρόνος αποτελούνται από "λωρίδες" σε σχήμα θηλιάς (βρόχου), οι οποίες, όταν διαπλέκονται με ορισμένους τρόπους, γίνονται αντιληπτές ως σωματίδια.

 

Τέλος, ο LHC της Γενεύης δεν αποκλείεται να κάνει το θαύμα του και να δημιουργήσει μικρές "μαύρες τρύπες", οι οποίες πάντως δεν πρόκειται να καταπιούν τη Γη - όπως καθησύχασαν οι επιστήμονες τους ανησυχούντες! Απλώς δεν θα διαρκέσουν τόσο πολύ, ώστε να καταφέρουν κάτι τέτοιο. Αυτό που αναμένεται να συμβεί, είναι να διαλυθούν γρήγορα στη λεγόμενη "ακτινοβολία Χόκινγκ", μια θεωρία του διάσημου φυσικού, που αν όντως επιβεβαιωθεί από τα πειράματα του LHC, θα του δώσει πιθανότατα το επόμενο βραβείο Νόμπελ Φυσικής.

 

http://www.sigmalive.com/news/scitech/57537

 

Σε μετάφραση ? ^^

 

 

 

P.S.: 8a pe8anume oloi. gamiste oso prolavenete. btw skeftomai na arxisw to kapnisma xD

 

[EDIT]

ΉΡΘΕ ΤΟ ΤΕΛΟΣ !

 

[TheVortex]

Πιο τελος μωρα μλκα .. Μην ακουω μλκιες ... Ο Λιακοπουλος λεει πως δεν θα τελιωσει το πειραμα και κατι κακο θα συμβει εκει ... Και ετσι θα γινει .. Γιατι ο Λιακο πριν πει κατι ρωταει γεροντες κτλπ ... Και ολα βγενουν σωστα ... Να το θημυθης .. Το πειραμα δεν θα ολοκληρωθει .. Και μια προφητεια λεει .. Θα γυρνα ο Διαβολος γυρω γυρω απο μια κολοκυθα .. Τι αραγε να εννοουσε ο αγιος αν δεν κανω λαθος που το ειπε!

[qesaras]

einai ontos megalo peirama.. siga mn katsw na to diavasw ola... :D  kourastika mono kai mono p eida olh ayth th selida....

[tugo1]

Πιο τελος μωρα μλκα .. Μην ακουω μλκιες ... Ο Λιακοπουλος λεει πως δεν θα τελιωσει το πειραμα και κατι κακο θα συμβει εκει ... Και ετσι θα γινει .. Γιατι ο Λιακο πριν πει κατι ρωταει γεροντες κτλπ ... Και ολα βγενουν σωστα ... Να το θημυθης .. Το πειραμα δεν θα ολοκληρωθει .. Και μια προφητεια λεει .. Θα γυρνα ο Διαβολος γυρω γυρω απο μια κολοκυθα .. Τι αραγε να εννοουσε ο αγιος αν δεν κανω λαθος που το ειπε!

Ama ta perneis ola sovara, eisai xamenos..

 

[TheVortex]

Καλα οκ .. πιστευε εσυ οτι δεν υπαρχει ο θεος αφου δεν εχετε διαβασει και θα φατε καλα στο τελος!