Ο «Άτλας» γυρίζει τον χρόνο πίσω…

Στον υπόγειο επιταχυντή του CERN εκτελούνται αυτή τη στιγμή οι πρώτες δοκιμές των πειραμάτων που θα μας ανοίξουν σίγουρα νέους δρόμους στην κατανόησή των πρώτων στιγμών της γέννησης του Σύμπαντος. Σε βάθος 100 περίπου μέτρων κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, με διάφορες πειραματικές διατάξεις στον μεγάλο επιταχυντή αδρονίων (LHC) του Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών στη Γενεύη της Ελβετίας, μπορούμε να δούμε το Σύμπαν να ξαναγεννιέται!
Η κατασκευή των νέων εγκαταστάσεων στο CERN είχε εξαρχής ως στόχο να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα ένα βασικό τμήμα της εξελικτικής πορείας του Σύμπαντος και να μάθουμε επιτέλους από τι αποτελείται ο κόσμος μας. Ελπίζουμε επίσης ότι θα μας βοηθήσει να ανακαλύψουμε για πρώτη φορά τα συστατικά της μυστηριώδους ύλης που ονομάζουμε «σκοτεινή ύλη», ενώ συγχρόνως οι ενέργειες που θα επιτευχθούν τελικά ίσως μπορέσουν να μας εξηγήσουν και το τι θα μπορούσε να είναι η απωθητική δύναμη που ονομάζουμε «σκοτεινή ενέργεια». Οι περισσότεροι όμως ερευνητές υπολογίζουν ακόμη ότι στα πειράματα αυτά θα μπορέσουμε να εντοπίσουμε πολύ σύντομα και το Μποζόνιο Χιγκς το οποίο δίνει στα υπόλοιπα σωματίδια την υπόσταση με την οποία μας εμφανίζονται.

Αστρονομικοί αριθμοί
Στον LHC οι ροές των σωματιδίων θα επιταχύνονται σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός, κι έτσι θα εκτελούν κάθε δευτερόλεπτο 11.200 βόλτες γύρω από τον κυκλικό επιταχυντή! Για να επιτευχθούν οι τεράστιες αυτές ταχύτητες το κενό στους σωλήνες ροής είναι παρόμοιο με αυτό που επικρατεί σε υψόμετρο 1.000 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Γης. Οταν φτάσουν την επιθυμητή ταχύτητα, οι ροές των πρωτονίων θα κατευθύνονται προς έναν από τους ανιχνευτές του LHC για να συγκρουστούν με αντίθετα κινούμενες ροές σωματιδίων στα έγκατά του, παράγοντας στιγμιαία τεράστια ποσά ενέργειας που κάποια στιγμή θα φτάσουν τα 14 τρισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβόλτ (TeV), η θερμοκρασία δηλαδή που θα δημιουργείται στιγμιαία θα φτάνει τα περίπου 162.000 τρισεκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.
Αλλά και οι διαστάσεις ενός από τους επί μέρους ανιχνευτές, που ονομάζεται «Ατλας», είναι κι αυτές ιδιαίτερα εντυπωσιακές αφού ο ανιχνευτής αυτός έχει μήκος 43 μέτρων, διάμετρο 22 μέτρων και βάρος 7.000 τόνων. Ο υπόγειος χώρος στον οποίο βρίσκεται ο «Ατλας» έχει μήκος 84 μέτρων, πλάτος 35 μέτρων και ύψος 30 μέτρων, ενώ στη διάρκεια της ενεργού του ζωής θα απασχολήσει 2.000 επιστήμονες και μηχανικούς από 165 ερευνητικά κέντρα σε 35 χώρες.
Στη διάρκεια των πειραμάτων που θα εκτελούνται στα συμπλέγματα αυτά, όπως του «Ατλαντα», δύο δέσμες πρωτονίων θα συγκρούονται με τόση δύναμη ώστε θα έχουμε ως αποτέλεσμα την παραγωγή σωματιδίων με μάζα δέκα φορές μεγαλύτερη από οποιοδήποτε άλλο σωματίδιο που είναι γνωστό μέχρι τώρα. Αυτού του είδους τα πειράματα υπόσχονται να μας πάνε πίσω στα πρώτα τρισεκατομμυριοστά του πρώτου δευτερολέπτου, όχι μία αλλά 30 εκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο και επί χρόνια!
Χρήσιμα συμπεράσματα για τη δομή της ύλης
Οι Ανιχνευτές στους Επιτα χυντές είναι έτσι διαμορφωμένοι ώστε τα διάφορα μέρη τους να μπορούν να εντοπίσουν τα είδη των σωματιδίων που δημιουργούνται κατά τη σύγκρουση, την ενέργεια και τη διεύθυνσή τους, από τα οποία μπορούμε να βγάλουμε συμπεράσματα για τη δομή της ύλης. Στον ανιχνευτή του «Ατλαντα», για παράδειγμα, διακρίνουμε τρία κύρια μέρη: τον εσωτερικό ανιχνευτή που μετράει την ορμή των σωματιδίων, το θερμιδόμετρο που απορροφά την ενέργεια των σωματιδίων όταν αυτά συγκρούονται πάνω του κι έτσι μετράει τις ενέργειές τους, και το φασματόμετρο μιονίων που μετράει την ορμή τους.
Στο επιστημονικό αυτό μεγαθήριο, που κόστισε 6 δισεκατομμύρια ευρώ (όσο κι ένα αεροπλανοφόρο), θα παράγονται κάθε χρόνο πληροφορίες που θα χωρούν σε τρία εκατομμύρια DVD. Στην περίπτωση του «Ατλαντα» θα έχουμε ένα δισεκατομμύριο συγκρούσεις το δευτερόλεπτο και υπολογίζεται ότι μία στα δέκα εκατομμύρια συγκρούσεις μπορεί να υποδηλώνει κάποιο νέο φαινόμενο. Κι αν όλα πάνε όπως έχουν σχεδιαστεί, τότε θα έχουμε κατορθώσει να αποτυπώσουμε, στις ειδικές συσκευές και τη μνήμη των ηλεκτρο νικών υπολογιστών, τα χνάρια των συνθηκών που επικρατούσαν στις πρώτες απει ροελά¬χιστες στιγμές της γένεσης του Σύμπα ντος πριν από 13,73 δισεκατομ μύρια χρόνια.
Πηγή: Έθνος (Διονύσης Π. Σιμόπουλος)