LIVE WEBCAST DE LA CERN. LHC, prezentat în detaliu.
Experţii din cadrul Centrului European pentru
Cercetare Nucleară - cea mai importantă instituţie dedicată cercetării originilor
materiei - au instalat în subteran 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 2000 de tone, 16 metri înălţime, 17 metri lăţime şi 13 metri lungime.
Proiectul
LHC - Large Hadron
Collider, un proiect finanţat de 20 de state, este inaugurat miercuri, 10
septembrie 2008 şi a costat 5,4 miliarde ¤. Se va produce la o adâncime de
92 de metri sub centrul de cercetare situat
la graniţa dintre Elveţia şi Franţa, în apropiere de Geneva. Iniţiat în urmă cu
15 ani, experimentul ar trebui să facă lumină în ceea ce
priveşte
formarea Universului prin
explozia primară. Astfel, acceleratorul va provoca ciocnirea
particulelor sub-atomice, la viteze comparabile cu cea a luminii, pentru a
creea condiţii similare cu prima fracţiune de secundă după
Big Bang.
LHC permite studierea interacţiei gravitaţionale la distanţe mai mici de
un micron; ce cunoaştem până acum este doar ce face gravitaţia la distanţe
mari, de ordinul unui milimetru. O altă soluţie pe care cercetătorii speră să o
descopere cu sprijinul
LHC este confirmarea
existenţei
particulei Higgs, un
boson care ar înzestra cu masă toate
celelalte particule. Supranumit ?particula lui Dumnezeu?, demonstrarea
existenţei ei ar explica de ce ?suntem grei?, de ce există particule fără masă (fotoni,
neutrini), şi particule cu masă. Alţi cercetători speră chiar să afle
informaţii despre posibila existenţă a unor multiple dimensiuni, dincolo de
cele recunoscute tradiţional. Măsurătorile experimentale de la
LHC, deja estimat ca Mecca ştiinţei
contemporane, ar vrea să explice inclusiv ?materia întunecată?, teoria
supersimetriei, a stringurilor, plus ?Dark Energy?. Una peste alta, oricare ar
fi rezultatul experimentului, cu siguranţă că vor fi făcute noi descoperiri,
iar imaginea omului asupra constituenţilor Universului se va lărgi.
Dincolo de aşteptările entuziaste, numeroase
voci din comunitatea ştiinţifică susţin că refacerea condiţiilor Big Bang ar
putea determina apariţia unor găuri negre, care s-ar mări şi ar ?înghiţi?
Pământul. Aşadar, ar putea oferi informaţii preţioase despre
formarea Universului, dar în cel mai rău caz ar putea să însemne sfârşitul
lumii. Astfel, aşa cum declară unul dintre specialiştii care au depus o cerere
de ultim moment pentru întreruperea experimentului ? Otto Rossler, găurile
negre rezultate în urma exploziei ar putea creşte în aproximativ patru ani şi
ar putea atrage Terra în ele. Chimistul german a spus că CERN (Organizaţia
Europeană pentru Cercetare Nucleară) a admis că proiectul iniţiat de ea ar
putea duce la apariţia unor găuri negre, însă
nu le consideră periculoase.
Iniţiatorii proiectului
resping categoric afirmaţiile lui Rossler, asigurând opinia publică de
siguranţa experimentului: ?În ultimele miliarde de ani, natura a generat
milioane de astfel de coliziuni pe Pământ, iar planeta încă există?, se arată
într-un raport CERN. De altfel, au fost prezentate trei rapoarte oficiale care
conchid că nu există
?nici o bază pentru
nici o ameninţare imaginabilă?. Rapoartele admit
totuşi că există o posibilitate redusă ca
LHC
să creeze găuri negre mărunte
cu durată
de viaţă redusă sau ?monopoluri magnetice? care distrug protonii din atomi,
însă a menţionat că nici unul dintre scenarii nu ar putea duce la un dezastru. ?Nici
un indiciu nu sugerează că acceleratorul prezintă vreun risc.? Mai exact,
şansele ca aceste găuri negre să se producă sunt foarte mici. Dacă ele vor
apărea, ar fi pentru prima dată când oamenii de ştiinţă ar observa efectul
cuantic al gravitaţiei. Ele ar avea masa mai mică decât a unui atom şi s-ar
vaporiza imediat după apariţie, ca atare nu ar putea ?absorbi? Terra.
Demersul lui Rossler nu a
fost primul de acest gen. În primăvara acestui an, doi oameni de ştiinţă au intentat
un proces împotriva
LHC la o
instanţă judecătorească din Hawaii. Intenţia este cu atât mai ciudată cu cât un
organism interguvernamental european cum este
CERN nu se supune unei instanţe din Hawaii. Au fost invocate motive
financiare ca explicaţie. Concret, Walter Wagner şi Luis Sancho puneau pe tapet
posibilitatea ca acceleratorul să genereze o gaură
neagră minusculă care va înghiţi Pământul sau unele particule numite
?strangelets?, care vor transforma planeta într-un bulgăre de materie moartă. Wagner,
doctorand în fizică şi specialist în raze cosmice, a mai iniţiat procese de
acest gen, cu ocazia inaungurării acceleratorului de ioni grei relativişti al
Laboratorului Naţional Brookhaven (SUA). Nu a avut nici atunci succes, iar
acceleratorul respectiv nu a generat evenimente catastrofale. Despre Luis
Sancho nu există date academice sau biografice.
AMENINŢĂRI CU MOARTEA
Cu doar trei zile înainte de
inaugurare, cercetătorii sunt ameninţaţi chiar cu moartea în cazul în care nu
opresc proiectul. CERN (Organizaţia Europeană pentru Cercetare Nucleară), cea
care a iniţiat experimentul LHC, a primit numeroase e-mail-uri şi telefoane de
la cetăţeni îngrijoraţi şi ?cercetători cu jumătate de normă?, aşa cum i-a
numit presa. Frank Wilczek, câştigător al Premiului Nobel şi profesor la
celebra Universitate MIT, se numără printre cei care au fost ameninţaţi cu
moartea în ultimele zile. ?Sunteţi răi şi periculoşi şi veţi distruge lumea?
sau ?Sunt foarte îngrijorat, vă rog, spuneţi-mi, copiii mei vor fi bine?? sunt doar
două dintre mesajele primite. Purtătorul de cuvânt al CERN, James Gillies, a
precizat că foarte multe persoane deoresc să întârzie sau să oprească
experimentul, dar nu există nicio şansă să se întâmple aşa ceva.
CĂLĂTORII
ÎN TIMP
Prof.Irina Arefeva şi dr.Igor Volovici, de la
Institutul Matematic Steklov din Moscova, cred că prin acest experiment,
omenirea ar putea face cunoştinţă cu
călătoriile
în timp. Ei susţin că energiile dezvoltate de
LHC sunt concentrate într-o particulă subatomică, de miliarde de
ori mai mică decăt un micron, reprezentând temelia universului. Gravitaţia
terestră ar produce însă distorsiuni în acest cuantum spaţio-temporal, energia
produsă de LHC poate distorsiona timpul, astfel încât acesta s-ar ?întoarce
înapoi? în aşa-numite ?găuri de vierme?. Desigur, şi această opinie este
contrazisă de alţi colegi specialişti.
Dr.Brian Cox, de la Universitatea Manchester,
susţine că ?Energia miliardelor de raze cosmice care au penetrat atmosfera
terestră vreme de cinci miliarde de ani este cu mult mai mare decât cea produsă
la LHC, ca atare ar fi logic ca eventualii călători temporali să se afle deja
aici. Nu cred că experimentul desfăşurat în Elveţia va face lumină în ceea ce
priveşte existenţa găurilor de vierme şi cu atât mai puţin ne va face să ne
trezim în laborator cu vizitatori din viitor.?
CĂTRE
ZERO ABSOLUT
Odată încheiată testarea, patru experimente
vor produce date ce vor fi trimise de LHC către o reţea de 100.000 de
calculatoare.
ATLAS,
CMS
(Compact Muon Solenoid),
ALICE (A Large Ion Collider
Experiment),
LHCb,
Totem şi
LHCf sunt acronimele celor patru experimente principale, respectiv
două secundare, şi utilizează imense detectoare subterane care vor identifica
coliziunile dintre particule, furnizând date care pot fi produse în imagini
mari. Din datele cu o rată de transfer de
1,8
GB/secundă, cercetătorii ar trebui să îşi dea seama dacă s-au format alte
particule la formarea Universului în timpul Big Bang-ului şi să descopere în ce
s-au transformat aceste particule lipsă. Vor fi utilizaţi protoni de foarte
mare energie, concentraţi în două fascicule care circulă în contrasens. Pe mare
parte din traseu, cele două fascicole străbat două pompe de vid separate, dar
ele se ciocnesc în cele patru puncte ale experimentelor principale.
DETECTORUL ACCELERATORULUI ALICE. FOTO LA 360 DE GRADE
La ultimele teste efectuate, a fost atins un
prag minim de temperatură a acceleratorului de particule:
1,9 grade Kelvin (-271 de grade Celsius), o temperatură mai rece
decât cea estimată în spaţiul cosmic îndepărtat (de 2,7 grade Kelvin). În
imensul tunel subteran, LHC a fost echipat cu mii de magneţi într-un inel
întins pe 27 de kilometri, care trebuie să facă faţă unei intensităţi de până
la 12.000 de amperi. Magneţii vor fi menţinuţi în aceste condiţii de
temperatură cu ajutorul heliului lichid, iar procesul de răcire durează, în
total, aproximativ două săptămâni. Magneţii trebuie să fie ?superconductori?, adică
să poată canaliza curentul electric cu rezistenţă zero şi foarte puţină
pierdere de energie. Heliul devine ?superlichid? la 2,2 grade Kelvin, ceea ce
îi permite să dirijeze căldura foarte rapid şi să răcească eficient. Fiecare
sector al acceleratorului de particule conţine circa 200 de circuite electrice,
iar acestea pot îngloba până la 154 de magneţi sau unul singur. Când
acceleratorul de particule va fi pornit, va funcţiona la cinci trilioane de
electroni-volţi, apoi va fi oprit pe parcursul iernii, astfel încât magneţii să
poată fi acomodaţi cu energii de şapte trilioane de electroni-volţi. Când
maşinăria este rece, operatorii injectează razele în inelul principal, în
direcţii opuse, strecurându-le prin fiecare sector al LHC, cu o viteză
apropiată de cea a luminii, până când vor închide cercul. La puncte
prestabilite, razele se vor ciocni, iar un sistem de sincronizare va fi folosit
pentru ca sectoarele să se comporte ca şi cum ar fi un sigur dispozitiv.
EXPERIMENTUL
LHC PE ÎNŢELESUL TUTUROR
Cercetătorii care lucrează la experimentele
din cadrul complexului au realizat un clip muzical în care explică accelerarea
particulelor şi antimateria pe înţelesul tuturor. Devenit hit global cu peste
un milion de vizualizări pe YouTube, piesa rap este compusă şi interpretată de
un fost ofiţer de presă al
CERN.
Kate McAlpine, 23 de ani, este mulţumită de rezultat: ?Deşi cei cu morgă
academică sunt de părere că piesa subminează ştiinţa, cred că majoritatea
oamenilor au fost plăcut impresionaţi.? Termenii ştiinţifici alambicaţi ca cei
de mai sus lipsesc cu desăvârşire din piesă, iar temele sunt expuse într-o
manieră accesibilă tuturor cunoscătorilor de limbă engleză. În plus, imaginile
au fost filmate în zone
LHC, unde
vor fi surprinse ciocnirile particulelor. ?Oamenii care lucrează acolo ne-au
aruncat priviri ciudate, poate doar pentru că purtam halate de laborator.
Nimeni de la CERN nu poartă aşa ceva!?, a spus McAlpine.
Ella Moroiu, Antena3.ro