Ψάχνουν τον «Θεό» κάτω από τη Γη

Ψάχνουν τον Θεό κάτω από τη Γη

Kολοσσιαίο πείραμα για να βρεθεί το σωματίδιο που καθορίζει την ύπαρξή μας
Σε μεγάλο βάθος κάτω από τα γαλλο-ελβετικά σύνορα βρίσκεται μια γιγάντια σπηλιά, αρκετά μεγάλη για να χωρέσει έναν καθεδρικό ναό. Είναι ο τόπος διεξαγωγής του μεγαλύτερου επιστημονικού πειράματος που γίνεται στη Γη.

Το Σαββατοκύριακο, μηχανικοί ξεκίνησαν την προετοιμασία της σπηλιάς αυτής που προορίζεται να στεγάσει ένα γιγάντιο μηχάνημα. Αν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, ο ανιχνευτής ATLAS, ψηλός σαν μια πενταώροφη πολυκατοικία και βάρους 7.000 τόνων, θα ηγηθεί της έρευνας για το «Ιερό Δισκοπότηρο» της Φυσικής, ένα φαινόμενο που παρατηρείται σε υπο-ατομικό επίπεδο, ονομάζεται μποζόνιο του Χιγκς και επονομάζεται «σωματίδιο Θεός». Οι θεωρητικοί έχουν εδώ και χρόνια εικάσει την ύπαρξη του μποζονίου, το οποίο πιστεύεται ότι δίνει στην ύλη τη μάζα της, αλλά μέχρι τώρα δεν υπήρχε εργαλείο που θα μπορούσε να το εντοπίσει. Αν ανακαλυφθεί, είναι πιθανό να δώσει την απάντηση στο μεγαλύτερο από τα ερωτήματα της επιστήμης: γιατί υπάρχουμε εμείς και όλη η υπόλοιπη ύλη στο Σύμπαν;
Τον Απρίλιο του 2005, όταν τεθεί σε λειτουργία το σύστημα LHC (Large Hadron Collider), το οποίο έχει στοιχίσει 2,4 δισεκατομμύρια ευρώ, θα μάθουμε μια και καλή αν το μποζόνιο του Χιγκς υπάρχει πραγματικά. Αν το LHC βρει το μποζόνιο, την ύπαρξη του οποίου πρότεινε το 1964 ο καθηγητής Πίτερ Χιγκς του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου, τότε θα αποδειχθεί ότι το Τυπικό Μοντέλο για τη φύση του Σύμπαντος είναι ορθό. Αν όχι, η σύγχρονη Φυσική θα τα βρει σκούρα.
Το μποζόνιο επονομάσθηκε «σωματίδιο Θεός» από τον νομπελίστα Λέον Λέντερμαν λόγω της κεντρικής θέσης που του αποδίδεται στο Σύμπαν. Μολονότι υπολογίζεται πως είναι τόσο μικρό ώστε η παρουσία του μπορεί μόνο να υπολογιστεί, για να αναζητηθεί απαιτούνται μερικά από τα μεγαλύτερα και πιο προηγμένα επιστημονικά εργαλεία που έχουν σχεδιαστεί. Το LHC είναι ένας δακτύλιος περιφέρειας 27 χλμ., θαμμένος σε βάθος 100 μέτρων κάτω από τη Γη. Μέσα σ' αυτόν, δέσμες πρωτονίων θα καθοδηγηθούν από τους ισχυρότερους μαγνήτες στον κόσμο και θα πέσουν η μία πάνω στην άλλη με ταχύτητα που θα προσεγγίζει εκείνη του φωτός. Σε όρους μηχανικής, είναι ένα από τα πιο φιλόδοξα προγράμματα στον κόσμο. Το νέο σπήλαιο που θα στεγάσει τον ανιχνευτή ATLAS έχει μήκος 55 μέτρα και πλάτος 35 μέτρα. Ωστόσο η δέσμη πρωτονίων που θα περάσει τόσο από το LHC όσο και από τον ATLAS έχει διάμετρο μόλις 10 μικρά - λιγότερο από το ένα τέταρτο του πάχους της μέσης ανθρώπινης τρίχας. «Είναι ένα εντυπωσιακό επίτευγμα της μηχανικής», λέει ο Ρότζερ Κάσμορ, Βρετανός φυσικός και διευθυντής έρευνας του CERN, του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικής Έρευνας που οργάνωσε την κατασκευή του LHC. «Οι σύμβουλοι ήταν έτοιμοι να πουν πως είναι αδύνατο να κατασκευαστεί. Αλλά το σπήλαιο για τον ATLAS τελείωσε και τα πειράματα αυτά θα μας πουν αν έχουμε δίκιο σχετικά με το Σύμπαν».
Πάγωσαν έναν υπόγειο ποταμό!

Για να στήσουν το LHC και τον ATLAS, οι επιστήμονες χρειάστηκε να παγώσουν έναν υπόγειο ποταμό χρησιμοποιώντας υγρό άζωτο. Οι μαγνήτες που χρησιμοποιούνται για να επιταχυνθούν οι δέσμες πρωτονίων και να παραμείνουν στην προκαθορισμένη πορεία τους μέσα στη σήραγγα είναι οι ισχυρότεροι που έχουν δημιουργηθεί ποτέ. Οι επιστήμονες του CERN χρησιμοποίησαν γι' αυτούς τεχνολογία υπεραγωγών σε θερμοκρασία 1,8 βαθμών πάνω από το απόλυτο μηδέν (μείον 273 βαθμοί Κελσίου). Οι μαγνήτες, οι οποίοι είναι γεμάτοι με ήλιον, είναι έτσι ψυχρότεροι από το απώτερο Διάστημα και συνεπώς το ψυχρότερο σημείο στο Σύμπαν.
Ο καλύτερος οδηγός που έχουμε μέχρι σήμερα όσον αφορά τη φύση του Σύμπαντος είναι το Τυπικό Μοντέλο, μια θεωρία που περιγράφει πώς αλληλεπιδρούν τα περισσότερα σωματίδια και δυνάμεις. Το μποζόνιο του Χιγκς είναι αυτό που λείπει: χωρίς αυτό δεν μπορεί να εξηγηθεί γιατί η ύλη έχει μάζα και έτσι υπάρχει. Σύμφωνα με τη θεωρία, το Σύμπαν διαπερνά ένα πεδίο μποζονίων του Χιγκς, το οποίο αποτελείται από μάζα και σχεδόν τίποτε άλλο. Καθώς τα σωματίδια περνούν από το πεδίο, αλληλεπιδρούν με αυτό σαν μια μπάλα που περνάει μέσα από ένα κάδο με μελάσα με αποτέλεσμα να γίνεται βραδύτερη, κολλώδης και βαρύτερη. H τελική μάζα των σωματιδίων εξαρτάται από την ισχύ της αλληλεπίδρασης.
Μολονότι τα μαθηματικά προβλέπουν την ύπαρξή του, το μποζόνιο του Χιγκς ουδέποτε εντοπίστηκε. Είναι τόσο βαρύ ώστε οι μεγαλύτεροι ώς τώρα επιταχυντές σωματιδίων (ο Large Electron-Positron - LEP - στο CERN και ο Tevatron στο Fermilab του Ιλινόι) δεν έχουν καταφέρει να δημιουργήσουν τις υψηλής ενέργειας συγκρούσεις που χρειάζονται για να το αποκαλύψουν. Και εδώ έρχεται το LHC. Είναι 70 φορές ισχυρότερο από τον LEP και επτά φορές ισχυρότερο από τον Tevatron. Καλύπτει όλες τις ενεργειακές τιμές στις οποίες το μποζόνιο μπορεί να υφίσταται. Αν υπάρχει, σίγουρα θα το βρει.
(ΤΑ ΝΕΑ , 10-06-2003)
τι γίνετε τελικά στον κόσμο!!!!
έχετε να πείτε κάτι;