La numai o zi dupa prima testare a Large Hadron Collider in cadrul laboratorului de la Geneva, oamenii de stiinta rusi anunta ca si Moscova intentioneaza realizarea unui laborator similar, desigur mai puternic si mai frumos decat cel al predecesorilor.
Intentia lor nu trebuie sa ne mire, pentru ca la proiectul demarat la Geneva au participat peste 700 de fizicieni rusi, de la 12 institute de cercetare.
Inainte de toate insa, trebuie sa fim siguri ca experimentul actual va da rezultate. Pentru asta, trebuie sa avem rabdare pana pe 21 octombrie, cand se vor produce in acceleratorul LHC primele ciocniri intre protoni. Primul fascicul de protoni introdus miercuri este stabil, asa ca zilele acestea el este accelerat. O singura problema a aparut pana in prezent la testul desfasurat miercuri, insa specialistii au remediat-o la putin timp de la aparitie: o eroare de criogenie, la unul dintre cei 1600 de dipoli ai acceleratorului. A fost oprita temporar injectarea de protoni, datorita problemelor de racire la unul dintre dipoli, insa procesul a fost reluat dupa scurt timp.
„Nu exista riscuri pentru siguranta planetei!”
Acceleratorul de particule a provocat spaima unor cercetatori sceptici in privinta experimentului. Ei spun ca, in loc sa elucideze misterul aparitiei Big Bang-ului, acceleratorul ar putea arunca omenirea intr-o gaura neagra. Acest lucru se va intampla fie imediat, fie in decurs de patru ani, spun ei. Daca ar fi sa credem varianta mai lunga pana la Apocalipsa, acest lucru ar coincide cu anul 2012. Afirmatiile acestor cercetatori au provocat polemici vii in randul publicului mai putin informat, ajungandu-se chiar situatia unei sinucideri: de frica Apocalipsei, o adolescenta din India a preferat sa isi ia viata.
Directorul Institutului National de Fizica Horia Hulubei, Nicolae Zamfir, considera ca experimentul testat miercuri la frontiera dintre Franta si Elvetia nu prezinta niciun fel de risc pentru siguranta planetei. „Nu exista nici o sansa sa se produca o catastrofa. CERN doar reproduce ceea ce se intampla in natura. S-a ales un laborator unde avem montati detectori, fortam protonii sa se ciocneasca doar ca sa putem masura”, a declarat Zamfir.
Potrivit lui Nicolae Zamfir, exista doua scenarii in ceea ce priveste rezultatele obtinute. Intr-un prim caz, modelele despre crearea universului imaginate de stiinta moderna ar putea fi confirmate. Pe de alta parte, exista posibilitatea ca asa numita „particula a lui Dumnezeu”, bosonul Higgs, sa nu fie gasita si sa fie obtinute rezultate complet neasteptate. „Daca nu va fi gasita particula, atunci inseamna ca imaginea noastra despre ce s-a intamplat la Big Bang a fost simplista. Ne putem astepta la un moment care sa rastoarne legile fizicii”, a spus directorul Institutului de Fizica. „Astfel de experimente dureaza cativa ani. E vorba de acumulare de date, de analiza lor. Analiza este extrem de laborioasa. Nu ma astept la rezultate preliminare inainte de cateva luni”, a mai spus Zamfir. CERN a initiat un sistem de calcul in care au fost cuplate milioane de calculatoare, destinate analizei datelor, iar Romania participa tocmai la elaborarea si buna desfasurare a acestui sistem.
Un magnet urias de miliarde
Centrul European pentru Cercetare Nucleara – cea mai importanta institutie dedicata cercetarii originilor materiei – a instalat in tunelul de la granita dintre Elvetia si Franta cel mai mare si mai puternic detector de particule creat vreodata: un dispozitiv cantarind 12.000 de tone, desfasurat intr-un tunel cu o lungime de 27 de kilometri, avand ca principal component, pe langa alte 14 parti, un urias magnet de 2.000 de tone, 16 metri inaltime, 17 metri latime si 13 metri lungime. Proiectul LHC – Large Hadron Collider, este finantat de 20 de state si are loc la o adancime de 92 de metri sub centrul de cercetare situat in apropiere de Geneva. Experimentul ar trebui sa dureze zece ani, timp in care cel mai mare accelerator de particule din lume ar trebui sa functioneze non-stop.
Datele tehnice
Odata intrat in functiune, LHC este cel mai puternic accelerator de particule din lume, depasind inclusiv proiectele americane. Sunt utilizati protoni de foarte mare energie, concentrati in doua fascicule care circula in contrasens. In urma ciocnirii acestora, se cauta semnale ale teoriei supersimetriei, materiei negre si intelegerii originii masei.
Fascicolele sunt formate din grupuri care contin miliarde de protoni. Strabatand spatiul cu o viteza doar putin sub cea a luminii, protonii sunt injectati, accelerati si mentinuti timp de cateva ore pe traiectorie circulara, ghidati de mii de magneti supraconductori puternici.
Pe mare parte din traseu, cele doua fascicole strabat doua pompe de vid separate, dar ele se ciocnesc totusi in patru puncte, in centrele experimentelor principale: ALICE, ATLAS, CMS si LHCb (acronimele denumirilor). Detectoarele acestor experimente inregistreaza transformarea energiei de ciocnire a particulelor intr-o multime noua de particule exotice.
Detectoarele pot inregistra pana la 600 milioane de coliziuni pe secunda, cautand semne ale unor evenimente extrem de rare, cum ar fi formarea mult cautatului boson Higgs.
Despre Modelul Standard, particule ciudate si legea conservarii energiei
Modelul Standard explica de ce anumite particule se descompun in alte particule. Prin dezintegrare nucleara, un nucleu atomic se poate dezintegreaza in nuclee mai mici. Ceea ce are logica: o gramada de protoni si neutroni se impart in gramajoare mai mici de protoni si neutroni. Dar dezintegrarea unei particule fundamentale nu poate insemna divizarea in constituenti, pentru ca „fundamental” inseamna ca nu are constituenti. Aici, dezintegrarea particulelor se refera la transformarea unei particule fundamentale in alte particule fundamentale. Asadar, produsii finali nu sunt parti componente ale particulei ce s-a descompus, ci particule cu totul noi.
Cand o particula fundamentala se dezintegreaza, ea se transforma intr-o particula mai putin masiva si o particula purtatoare de forta. Acestea se pot dezintegra la randul lor ca alte particule. In multe cazuri, aceste particule purtatoare de forta care traiesc pentru un timp foarte scurt par sa violeze conservarea energiei, intrucat masa lor este mai mare decat energia disponibila in reactie. Totusi, aceste particule traiesc atat de putin incat, datorita Principiului incertitudinii al lui Heisenberg, nici o regula nu este incalcata. Particulele acestea se numesc particule virtuale.
In unele cazuri, o particula poate sa se descompuna printr-o particula purtatoare de forta intr-o particula cu masa mai mare decat particular initiala. Aceste particule care traiesc putin, au masa mare si sunt purtatoare de forta par sa violeze legile conservarii energiei si masei – masa lor nu poate aparea de nicaieri. Un rezultat al principiului incertitudinii al lui Heisenberg este ca aceste particule de masa mare pot sa existe cu adevarat daca ele au o durata de viata extrem de scurta. Astfel, ele scapa de nevoia de a respecta conservarea energiei, care este conservata doar inainte si dupa. Astfel de particule sunt numite particule virtuale. Ele nu violeaza conservarea energiei. Energia cinetica plus masa particulei initiale care se dezintegreaza sunt egale cu masa produsele finale de dezintegrare plus energia lor cinetica. Particulele virtuale au o durata de viata atat de scurta, incat ele nu pot fi niciodata observate. Poate acceleratorul LHC sa reuseasca!
Sursa: Antena 3
