Ο γιγαντιαίος επιταχυντής σωματιδίων –ο οποίος ξεκίνησε πριν από καιρό στη Γενεύη από το CERN (Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικής Έρευνας) έχει σαν βασικό στόχο να διερευνήσει τη διαδικασία σύγκρουσης πρωτονίων μεταξύ τους καθώς και να δημιουργήσει μια μαύρη τρύπα, που θα καταπιεί τη Γη και ίσως το Σύμπαν. Το σχετικό πρόγραμμα αντιμετώπισε προβλήματα όμως από ότι φαίνεται είναι έτοιμο για να μας δώσει απαντήσεις σε θεμελιώδη ερωτήματα που σχετίζονται με την γέννηση του Σύμπαντος. Η επιστημονική κοινότητα δαπάνησε δισεκατομμύρια δολάρια και αρκετά χρόνια για να κατασκευάσει τον επιταχυντή σύγκρουσης σωματιδίων και ελπίζει ότι τα συγκρουόμενα πρωτόνια θα δημιουργήσουν ένα φάσμα ενέργειας, το οποίο στο παρελθόν εμφανίστηκε ένα τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου μετά το Big Bang. Οι ερευνητές θα χρησιμοποιήσουν τα υπολείμματα της έκρηξης για να εξαγάγουν συμπεράσματα για την υπόσταση της ύλης και των δυνάμεων συμμετρίας της Φύσης.
Το φιλόδοξο πείραμα του CERN έχει πολλαπλούς στόχους:
- Αναζήτηση του μποζονίου Χιγκς, ενός θεωρητικού σωματιδίου, που μπορεί να εξηγήσει γιατί τα υπόλοιπα σωματίδια έχουν μάζα. Η επιβεβαίωση της ύπαρξης του μποζονίου Χιγκς θα συμπληρώσει τεράστιο κενό στη Θεωρία του Καθιερωμένου Προτύπου, που συνοψίζει τις γνώσεις μας για τα σωματίδια. Με την πάροδο των ετών, οι επιστήμονες έχουν περιορίσει το εύρος των πιθανοτήτων, σχετικά με τη μάζα που μπορεί να έχει το μποζόνιο Χιγκς, παρότι μέχρι σήμερα δεν υπήρξε μηχάνημα, ικανό παράγει αρκετά ισχυρές συγκρούσεις, ώστε να επιβεβαιωθεί η ύπαρξη του «σωματιδίου του Θεού», όπως λέγεται το Χιγκς.
- Εξερεύνηση της Υπερσυμμετρίας, που εκτιμά ότι ολόκληρη κατηγορία σχετιζόμενων, αλλά πιο ογκωδών σωματιδίων, υπάρχει πέρα από εκείνα του Καθιερωμένου Προτύπου. Η Υπερσυμμετρία μπορεί να ερμηνεύσει μία από τις πλέον παράξενες ανακαλύψεις των τελευταίων ετών: ότι η ορατή ύλη αποτελεί ποσοστό μόλις 4% του Σύμπαντος. Η σκοτεινή ύλη (23%) και η σκοτεινή ενέργεια (73%) είναι τα συστατικά του υπόλοιπου Σύμπαντος.
- Εξέταση του μυστηρίου της ύλης και της Αντι-ύλης. Όταν η ενέργεια μετατρέπεται σε ύλη, παράγει σωματίδιο και ένα αντίγραφό του -που ονομάζεται αντι-σωματίδιο- και είναι αντίθετα φορτισμένο. Τα σωματίδια συγκρούονται με αντι-σωματίδια, εξουδετερώνουν το ένα το άλλο, σε μικρή λάμψη ενέργειας. Σύμφωνα με συμβατικές θεωρίες του Σύμπαντος, ύλη και αντι-ύλη πρέπει να βρίσκονται σε ποσοτική ισορροπία. Απορία προκαλεί, όμως, το γεγονός ότι η αντι-ύλη είναι τόσο σπάνια.
- Αναπαραγωγή των πρώτων στιγμών, μετά τη Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang) που δημιούργησε το Σύμπαν. Στα πρώιμα στάδιά της, η ύλη υπήρχε σε μορφή θερμής, πυκνής σούπας, που ονομάζουμε πλάσμα κουάρκ-γλιονίου. Καθώς η «σούπα» αυτή ψυχραινόταν, υπο-ατομικά σωματίδια κουάρκς ενώθηκαν για να δημιουργήσουν πρωτόνια και νετρόνια, αλλά και άλλα σύνθετα σωματίδια. Ο LHC θα προκαλέσει τη σύγκρουση βαρέων ιόντων, μεταξύ τους, δημιουργώντας στιγμιαία θερμοκρασίες 100.000 φορές υψηλότερες από εκείνη του πυρήνα του Ήλιου, απελευθερώνοντας με τον τρόπο αυτά τα κουάρκς από τα «δεσμά» τους. Οι ερευνητές θα μπορούν έτσι να δουν πώς τα απελευθερωμένα κουάρκς συνδυάζονται για να δημιουργήσουν την ύλη.
Δείτε βίντεο σχετικά με τον επιταχυντή σωματιδίων
Γεωδίφης με πληροφορίες από το CERN
Το φιλόδοξο πείραμα του CERN έχει πολλαπλούς στόχους:
- Αναζήτηση του μποζονίου Χιγκς, ενός θεωρητικού σωματιδίου, που μπορεί να εξηγήσει γιατί τα υπόλοιπα σωματίδια έχουν μάζα. Η επιβεβαίωση της ύπαρξης του μποζονίου Χιγκς θα συμπληρώσει τεράστιο κενό στη Θεωρία του Καθιερωμένου Προτύπου, που συνοψίζει τις γνώσεις μας για τα σωματίδια. Με την πάροδο των ετών, οι επιστήμονες έχουν περιορίσει το εύρος των πιθανοτήτων, σχετικά με τη μάζα που μπορεί να έχει το μποζόνιο Χιγκς, παρότι μέχρι σήμερα δεν υπήρξε μηχάνημα, ικανό παράγει αρκετά ισχυρές συγκρούσεις, ώστε να επιβεβαιωθεί η ύπαρξη του «σωματιδίου του Θεού», όπως λέγεται το Χιγκς.
- Εξερεύνηση της Υπερσυμμετρίας, που εκτιμά ότι ολόκληρη κατηγορία σχετιζόμενων, αλλά πιο ογκωδών σωματιδίων, υπάρχει πέρα από εκείνα του Καθιερωμένου Προτύπου. Η Υπερσυμμετρία μπορεί να ερμηνεύσει μία από τις πλέον παράξενες ανακαλύψεις των τελευταίων ετών: ότι η ορατή ύλη αποτελεί ποσοστό μόλις 4% του Σύμπαντος. Η σκοτεινή ύλη (23%) και η σκοτεινή ενέργεια (73%) είναι τα συστατικά του υπόλοιπου Σύμπαντος.
- Εξέταση του μυστηρίου της ύλης και της Αντι-ύλης. Όταν η ενέργεια μετατρέπεται σε ύλη, παράγει σωματίδιο και ένα αντίγραφό του -που ονομάζεται αντι-σωματίδιο- και είναι αντίθετα φορτισμένο. Τα σωματίδια συγκρούονται με αντι-σωματίδια, εξουδετερώνουν το ένα το άλλο, σε μικρή λάμψη ενέργειας. Σύμφωνα με συμβατικές θεωρίες του Σύμπαντος, ύλη και αντι-ύλη πρέπει να βρίσκονται σε ποσοτική ισορροπία. Απορία προκαλεί, όμως, το γεγονός ότι η αντι-ύλη είναι τόσο σπάνια.
- Αναπαραγωγή των πρώτων στιγμών, μετά τη Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang) που δημιούργησε το Σύμπαν. Στα πρώιμα στάδιά της, η ύλη υπήρχε σε μορφή θερμής, πυκνής σούπας, που ονομάζουμε πλάσμα κουάρκ-γλιονίου. Καθώς η «σούπα» αυτή ψυχραινόταν, υπο-ατομικά σωματίδια κουάρκς ενώθηκαν για να δημιουργήσουν πρωτόνια και νετρόνια, αλλά και άλλα σύνθετα σωματίδια. Ο LHC θα προκαλέσει τη σύγκρουση βαρέων ιόντων, μεταξύ τους, δημιουργώντας στιγμιαία θερμοκρασίες 100.000 φορές υψηλότερες από εκείνη του πυρήνα του Ήλιου, απελευθερώνοντας με τον τρόπο αυτά τα κουάρκς από τα «δεσμά» τους. Οι ερευνητές θα μπορούν έτσι να δουν πώς τα απελευθερωμένα κουάρκς συνδυάζονται για να δημιουργήσουν την ύλη.
Δείτε βίντεο σχετικά με τον επιταχυντή σωματιδίων
Γεωδίφης με πληροφορίες από το CERN
RSS Feed
