La numai o zi după prima testare a Large Hadron Collider în cadrul laboratorului de la Geneva, oamenii de ştiinţă ruşi anunţă că şi Moscova intenţionează realizarea unui laborator similar, desigur mai puternic şi mai frumos decât cel al predecesorilor. Intenţia lor nu trebuie să ne mire, pentru că la proiectul demarat la Geneva au participat peste 700 de fizicieni ruşi, de la 12 institute de cercetare.
LIVE WEBCAST DE LA CERN. ACCELERATORUL DE PARTICULE ÎN EXERCIŢIUL FUNCŢIUNII.
Înainte de toate însă, trebuie să fim siguri că experimentul actual va da rezultate. Pentru asta, trebuie să avem răbdare până pe 21 octombrie, când se vor produce în acceleratorul LHC primele ciocniri între protoni. Primul fascicul de protoni introdus miercuri este stabil, aşa că zilele acestea el este accelerat. O singură problemă a apărut până în prezent la testul desfăşurat miercuri, însă specialiştii au remediat-o la puţin timp de la apariţie: o eroare de criogenie, la unul dintre cei 1600 de dipoli ai acceleratorului. A fost oprită temporar injectarea de protoni, datorită problemelor de răcire la unul dintre dipoli, însă procesul a fost reluat după scurt timp.
?Nu există riscuri pentru siguranţa planetei!?
Acceleratorul de particule a provocat spaima unor cercetători sceptici în privinţa experimentului. Ei spun că, în loc să elucideze misterul apariţiei Big Bang-ului, acceleratorul ar putea arunca omenirea într-o gaură neagră. Acest lucru se va întâmpla fie imediat, fie în decurs de patru ani, spun ei. Dacă ar fi să credem varianta mai lungă până la Apocalipsă, acest lucru ar coincide cu anul 2012. Afirmaţiile acestor cercetători au provocat polemici vii în rândul publicului mai puţin informat, ajungându-se chiar situaţia unei sinucideri: de frica Apocalipsei, o adolescentă din India a preferat să îşi ia viaţa.
Directorul Institutului Naţional de Fizică Horia Hulubei, Nicolae Zamfir, consideră că experimentul testat miercuri la frontiera dintre Franţa şi Elveţia nu prezintă niciun fel de risc pentru siguranţa planetei. ?Nu există nici o şansă să se producă o catastrofă. CERN doar reproduce ceea ce se întâmplă în natură. S-a ales un laborator unde avem montaţi detectori, forţăm protonii să se ciocnească doar ca să putem măsura?, a declarat Zamfir.
Potrivit lui Nicolae Zamfir, există două scenarii în ceea ce priveşte rezultatele obţinute. Într-un prim caz, modelele despre crearea universului imaginate de ştiinţa modernă ar putea fi confirmate. Pe de altă parte, există posibilitatea ca aşa numita ?particulă a lui Dumnezeu?, bosonul Higgs, să nu fie găsită şi să fie obţinute rezultate complet neaşteptate. ?Dacă nu va fi găsită particula, atunci înseamnă că imaginea noastră despre ce s-a întâmplat la Big Bang a fost simplistă. Ne putem aştepta la un moment care să răstoarne legile fizicii?, a spus directorul Institutului de Fizică. ?Astfel de experimente durează câţiva ani. E vorba de acumulare de date, de analiza lor. Analiza este extrem de laborioasă. Nu mă aştept la rezultate preliminare înainte de câteva luni?, a mai spus Zamfir. CERN a iniţiat un sistem de calcul în care au fost cuplate milioane de calculatoare, destinate analizei datelor, iar România participă tocmai la elaborarea şi buna desfăşurare a acestui sistem.
Un magnet uriaş de miliarde de ¤
Centrul European pentru Cercetare Nucleară - cea mai importantă instituţie dedicată cercetării originilor materiei - a instalat în tunelul de la graniţa dintre Elveţia şi Franţa cel mai mare şi mai puternic detector de particule creat vreodată: un dispozitiv cântărind 12.000 de tone, desfăşurat într-un tunel cu o lungime de 27 de kilometri, având ca principal component, pe lângă alte 14 părţi, un uriaş magnet de 2.000 de tone, 16 metri înălţime, 17 metri lăţime şi 13 metri lungime. Proiectul LHC - Large Hadron Collider, este finanţat de 20 de state şi are loc la o adâncime de 92 de metri sub centrul de cercetare situat în apropiere de Geneva. Experimentul ar trebui să dureze zece ani, timp în care cel mai mare accelerator de particule din lume ar trebui să funcţioneze non-stop.
Datele tehnice
Odată intrat în funcţiune, LHC este cel mai puternic accelerator de particule din lume, depăşind inclusiv proiectele americane. Sunt utilizaţi protoni de foarte mare energie, concentraţi în două fascicule care circulă în contrasens. În urma ciocnirii acestora, se caută semnale ale teoriei supersimetriei, materiei negre şi înţelegerii originii masei.
Fascicolele sunt formate din grupuri care conţin miliarde de protoni. Străbătând spaţiul cu o viteză doar puţin sub cea a luminii, protonii sunt injectaţi, acceleraţi şi menţinuţi timp de câteva ore pe traiectorie circulară, ghidaţi de mii de magneţi supraconductori puternici.
Pe mare parte din traseu, cele două fascicole străbat două pompe de vid separate, dar ele se ciocnesc totuşi în patru puncte, în centrele experimentelor principale: ALICE, ATLAS, CMS şi LHCb (acronimele denumirilor). Detectoarele acestor experimente înregistrează transformarea energiei de ciocnire a particulelor într-o mulţime nouă de particule exotice.
Detectoarele pot înregistra până la 600 milioane de coliziuni pe secundă, căutând semne ale unor evenimente extrem de rare, cum ar fi formarea mult căutatului boson Higgs.
Despre Modelul Standard, particule ciudate şi legea conservării energiei
Modelul Standard explică de ce anumite particule se descompun în alte particule. Prin dezintegrare nucleară, un nucleu atomic se poate dezintegrează în nuclee mai mici. Ceea ce are logică: o grămadă de protoni şi neutroni se împart în grămăjoare mai mici de protoni şi neutroni. Dar dezintegrarea unei particule fundamentale nu poate însemna divizarea în constituenţi, pentru că ?fundamental? înseamnă că nu are constituenţi. Aici, dezintegrarea particulelor se referă la transformarea unei particule fundamentale în alte particule fundamentale. Aşadar, produşii finali nu sunt părţi componente ale particulei ce s-a descompus, ci particule cu totul noi.
Când o particulă fundamentală se dezintegrează, ea se transformă într-o particulă mai puţin masivă şi o particulă purtătoare de forţă. Acestea se pot dezintegra la rândul lor ca alte particule. În multe cazuri, aceste particule purtătoare de forţă care trăiesc pentru un timp foarte scurt par să violeze conservarea energiei, întrucât masa lor este mai mare decât energia disponibilă în reacţie. Totuşi, aceste particule trăiesc atât de puţin încât, datorită Principiului incertitudinii al lui Heisenberg, nici o regulă nu este încălcată. Particulele acestea se numesc particule virtuale.
În unele cazuri, o particulă poate să se descompună printr-o particulă purtătoare de forţă într-o particulă cu masa mai mare decât particular iniţială. Aceste particule care trăiesc puţin, au masă mare şi sunt purtătoare de forţă par să violeze legile conservării energiei şi masei ? masa lor nu poate apărea de nicăieri. Un rezultat al principiului incertitudinii al lui Heisenberg este că aceste particule de masă mare pot să existe cu adevărat dacă ele au o durată de viaţă extrem de scurtă. Astfel, ele scapă de nevoia de a respecta conservarea energiei, care este conservată doar înainte şi după. Astfel de particule sunt numite particule virtuale. Ele nu violează conservarea energiei. Energia cinetică plus masa particulei iniţiale care se dezintegrează sunt egale cu masa produsele finale de dezintegrare plus energia lor cinetică. Particulele virtuale au o durată de viaţă atât de scurtă, încât ele nu pot fi niciodată observate. Poate acceleratorul LHC să reuşească!
Ella Moroiu, Antena3.ro
