Νέα σελίδα για την επιστήμη

1Γενεύη, 10 Σεπτεμβρίου 2008, μία ημέρα ιστορική για την ανθρωπότητα, η «βαρύτητα» της οποίας θα εκτιμηθεί συν τω χρόνω… Από τις 9 π.μ., φυσικοί, μηχανικοί, διοικητικοί υπάλληλοι και δημοσιογράφοι είναι στις θέσεις τους για το προκαταρκτικό πέρασμα της δέσμης αδρονίων από τον μήκους 27 χλμ. δακτύλιο του Μεγάλου Επιταχυντή LHC στα σύνορα Ελβετίας – Γαλλίας. Στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Σωματιδιακής Φυσικής επικρατεί ευφορία, αφού 20 χρόνια μετά την έναρξη του προγράμματος, οι επιστήμονες είναι έτοιμοι να «πατήσουν το κουμπί» εκκίνησης της πιο περίπλοκης μηχανής που κατασκευάστηκε ποτέ από ανθρώπινα χέρια. Οι υπεραγώγιμοι μαγνήτες που είναι διασκορπισμένοι κατά μήκος του τούνελ είναι χωρισμένοι σε οκτώ τμήματα. Οι επιστήμονες τα ενεργοποιούν με τη σειρά και η δέσμη αδρονίων περνάει ξανά και ξανά από μέσα τους σε θερμοκρασία -271 βαθμών Κελσίου. Σε δύο περιπτώσεις η δέσμη αργεί για λίγα λεπτά να εμφανισθεί και επικρατεί ανησυχία, όμως έως τις 2 μ.μ. όλα τα τμήματα έχουν λειτουργήσει κανονικά, οι δέσμες έχουν ταξιδέψει σε όλο το μήκος του τούνελ και προς τις δύο φορές του και οι μηχανικοί ασχολούνται πλέον με το… «καλιμπράρισμα» της τερατώδους μηχανής.

Η εκκίνηση ενός νέου επιταχυντή σωματιδίων είναι πολλά παραπάνω από το γύρισμα ενός διακόπτη. Χιλιάδες ξεχωριστά τμήματα πρέπει να λειτουργήσουν αρμονικά, να συγχρονιστούν σε επίπεδο κάτω του δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου και δέσμες, λεπτότερες από μια ανθρώπινη τρίχα, να συγκρουσθούν. Μετά την επιτυχία του πρώτου βήματος, καθώς οι τεχνικοί του LHC θα αποκτούν πείρα και «αυτοπεποίθηση» με τον νέο επιταχυντή, το σύστημα θα τεθεί σε λειτουργία μέσα στις επόμενες εβδομάδες για να υποχρεώσει σε σύγκρουση τις δύο δέσμες, στις 21 Οκτωβρίου, και να αρχίσει το επιστημονικό πρόγραμμα. Μετά την επιτυχή σύγκρουση ανάμεσα στις δύο δέσμες, θα υπάρξει μια χρονική περίοδος μετρήσεων και βαθμονόμησης των ανιχνευτών των τεσσάρων πειραμάτων, ενώ τα πρώτα αποτελέσματα αναμένονται σε περίπου ένα χρόνο.

Μάζα και βαρύτητα

«Είναι μια εκπληκτική στιγμή», δήλωσε ο LyEvans, επικεφαλής του προγράμματος του LHC. «Τώρα μπορούμε να κοιτάμε μπροστά σε μια νέα εποχή κατανόησης της δημιουργίας και εξέλιξης του σύμπαντος». Τα πειράματα στον LHC θα επιτρέψουν στους φυσικούς να ολοκληρώσουν το ταξίδι που ξεκίνησε ο Νεύτωνας για την περιγραφή της βαρύτητας. Η βαρύτητα ασκείται στη μάζα των σωμάτων, αλλά έως σήμερα η επιστήμη είναι ανίκανη να εξηγήσει τον μηχανισμό γένεσης της μάζας. Τα πειράματα στον LHC ίσως δώσουν την απάντηση.

Μεταξύ των σημαντικότερων αποτελεσμάτων που περιμένουν οι επιστήμονες, είναι η ανακάλυψη του σωματιδίου του Χιγκς, ενός στοιχειώδους σωματίου, το οποίο έχει χαρακτηριστεί «σωματίδιο του Θεού». Η ανακάλυψή του θα επιβεβαιώσει την ύπαρξη του «πεδίου Higgs», χάρη στο οποίο θεωρείται πως αποκτούν μάζα όλα τα στοιχειώδη σωματίδια. Ο θεωρητικός φυσικός Πίτερ Χιγκς προέβλεψε, το 1964, ότι υπάρχει ένα μποζόνιο, το οποίο μπορεί να ανιχνευθεί και το οποίο δίνει μάζα στα σωματίδια. Πολλοί το ονομάζουν και «σωματίδιο του Θεού». Οι φυσικοί του CERπιστεύουν ότι οι πιθανότητες να μη βρεθεί το σωματίδιο είναι πρακτικά ανύπαρκτες. Μόλις βρεθεί όμως, η επιτροπή Νομπέλ θα αντιμετωπίσει τεράστιο πρόβλημα στην απονομή του επόμενου βραβείου Φυσικής, αφού οι έρευνες που γίνονται εδώ υπογράφονται από χιλιάδες ερευνητές από όλο τον κόσμο.

Υλη, αντιύλη, «μαύρες τρύπες»

Με τα ίδια πειράματα θα επιχειρηθεί να γίνει κατανοητό το αίνιγμα της σκοτεινής ύλης του σύμπαντος – η ύλη που παρατηρούμε αποτελεί μόνο το 5% της ύλης που θα πρέπει να υπάρχει, ενώ περίπου το 1/4 πιστεύεται ότι αποτελεί τη σκοτεινή ύλη. Τα πειράματα θα εξερευνήσουν την αιτία που η Φύση «προτιμά» την ύλη από την αντιύλη και θα «κοιτάξουν» την ύλη σε κατάσταση που μοιάζει με αυτήν στις απαρχές του χρόνου.

Μία ακόμα από τις ανακαλύψεις τις οποίες ελπίζουν να πετύχουν οι επιστήμονες αφορά μια ολόκληρη οικογένεια σωματιδίων, τα υπερσυμμετρικά σωματίδια, τα οποία αν βρεθούν θα βοηθήσουν στην κατανόηση των μυστηρίων του σύμπαντος. Ενα ακόμα από τα επιτεύγματα που περιμένουν οι επιστήμονες και το οποίο έσπειρε τον πανικό το προηγούμενο διάστημα σε όσους αρέσκονται στις θεωρίες καταστροφής, αφορά τη δημιουργία μικρών μελανών οπών, οι οποίες θα μπορέσουν να παρατηρηθούν και να μελετηθούν. Αν κάτι τέτοιο συμβεί, τότε οι μοντέρνες θεωρίες περί ύπαρξης παράλληλων κόσμων θα αρχίσουν να παίρνουν σάρκα και οστά.

Επανάσταση στην Πληροφορική

Ο LHC θα προκαλέσει περίπου ένα δισεκατομμύριο συγκρούσεις μικροσκοπικών σωματιδίων ανά δευτερόλεπτο και θα δημιουργήσει θερμοκρασίες 100.000 φορές υψηλότερες από αυτή του πυρήνα του Ηλιου. Μόνο για την αποθήκευση των στοιχείων που θα «παραχθούν» κατά την πρώτη ημέρα των πειραμάτων χρειάζονται… δύο εκατομμύρια DVD. Για να τα επεξεργαστούν οι επιστήμονες, το CERN έχει τοποθετήσει 60.000 υπολογιστές, οι χρήστες των οποίων θα μοιράζονται το υλικό και θα το επεξεργάζονται. Προκειμένου να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα της διαχείρισης τεραστίου όγκου δεδομένων που θα παραχθούν από τα πειράματα, οι επιστήμονες είναι αναγκασμένοι να επινοούν νέα προγράμματα και νέες μεθόδους ταχύτερης επεξεργασίας των δεδομένων αυτών. Και τώρα είναι έτοιμοι να δώσουν στον κόσμο της Πληροφορικής μια νέα επανάσταση, που ακούει στο όνομα Grid και αφορά πλέγματα υπολογιστών που μπορούν να βρίσκονται σε όλο τον πλανήτη, προκειμένου να κατανέμουν τις εργασίες και να φέρνουν γρήγορα αποτελέσματα. Το LHC μόλις τεθεί σε λειτουργία θα δίνει ετησίως το 2% της παγκόσμιας παραγωγής δεδομένων. Από τη σύγκρουση των πρωτονίων στον επιταχυντή θα παράγονται περίπου 40 δισ. γεγονότα πληροφοριών το δευτερόλεπτο σε 2.000 τροχιές σωματιδίων που θα εκλύονται. Από αυτά θα καταγράφονται και θα αναλύονται μόλις τα 100 ανά δευτερόλεπτο.

Advertisements
  1. No trackbacks yet.

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Αρέσει σε %d bloggers: