CERN: Σε λειτουργία ξανά ο Μεγάλος Επιταχυντής

CERN: Σε λειτουργία ξανά ο Μεγάλος Επιταχυντής

Οι επιστήμονες στο ευρωπαϊκό κέντρο πυρηνικών ερευνών CERN ανακοίνωσαν σήμερα ότι έθεσαν και πάλι σε λειτουργία τον LHC (Μέγας Επιταχυντής Αδρονίων) έπειτα από διετή διακοπή, σε μία νέα προσπάθεια επίλυσης ορισμένων από τα μυστικά του σύμπαντος.

Ο μεγαλύτερος και ισχυρότερος επιταχυντής σωματιδίων στον κόσμο είχε τεθεί εκτός λειτουργίας για δύο χρόνια προκειμένου οι επιστήμονες να επιδιορθώσουν κάποια τεχνικά προβλήματα που εμφανίστηκαν.

Αρχικά η κυκλοφορία των δεσμών των σωματιδίων και προς τις δύο κατευθύνσεις του LHC, μέσα στο υπόγειο τούνελ κάτω από τα γαλλο-ελβετικά σύνορα, θα γίνει με χαμηλή ενέργεια εκτόξευσης 450 GeV. Οι κανονικές συγκρούσεις σωματιδίων με ενέργειες της τάξεως των 13 TeV θα ξεκινήσουν τον Ιούνιο. Οι όποιες νέες ανακαλύψεις του LHC δεν αναμένονται πριν από τα μέσα του 2016.

Ο Μέγας Επιταχυντής Ανδρονίων βρίσκεται πολύ κοντά στην ταυτοποίηση του σωματίδιο Χιγκς (Higgs Boson), η έως τώρα μη παρατήρηση του οποίου είναι ένας από τους «χαμένους κρίκους» του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής. Η επιβεβαίωση της ύπαρξης του σωματιδίου Χιγκς θα ερμηνεύσει πώς τα υπόλοιπα στοιχειώδη σωματίδια αποκτούν μάζα κατά το μοντέλο Χιγκς.

Η τυχόν επαλήθευση της ύπαρξης του μποζονίου Χιγκς θα αποτελέσει και ένα πολύ σημαντικό βήμα στην αναζήτηση μίας Μεγάλης Ενοποιημένης Θεωρίας που προσπαθεί να ενοποιήσει τρεις από τις τέσσερις Θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις: τον ηλεκτρομαγνητισμό, την ισχυρή αλληλεπίδραση, και την ασθενή αλληλεπίδραση. Το μποζόνιο Χιγκς μπορεί επίσης να βοηθήσει να εξηγηθεί γιατί η απομείνουσα αλληλεπίδραση, η βαρύτητα, είναι τόσο ασθενής σε σύγκριση με τις άλλες τρεις.

Πηγή

Advertisements

Ξανά σε λειτουργία ο επιταχυντής του CERN από τα τέλη Μαρτίου

o-epitaxuntis-somatidion-lhc-tou-cernΤην τελευταία εβδομάδα του μήνα θα τεθεί και πάλι σε λειτουργία ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN) στη Γενεύη, όπως δήλωσε σήμερα σε συνέντευξη Τύπου ο απερχόμενος Διευθυντής του Κέντρου Ρολφ Ντίτερ Χόιερ.

Με τη συνέντευξη, ανακοινώθηκε και επίσημα η επικείμενη επαναλειτουργία του επιταχυντή έπειτα από την αναβάθμισή του, για την οποία χρειάστηκαν παραπάνω από δύο χρόνια.

Πλέον, στο εσωτερικό του LHC θα μπορούν να πραγματοποιηθούν συγκρούσεις σωματιδίων με συνολική ενέργεια έως 13 TeV, δηλαδή σχεδόν διπλάσια απ’ ό,τι στην πρώτη φάση πειραμάτων.

Έτσι, στη δεύτερη φάση λειτουργίας του, που θα διαρκέσει τρία χρόνια, οι φυσικοί ελπίζουν πως ο επιταχυντής θα δημιουργήσει νέες προοπτικές για την ακόμη βαθύτερη κατανόηση του σύμπαντος. «Είμαστε όλοι πολύ ενθουσιασμένοι», ανέφερε χαρακτηριστικά ο Χόιερ, προσθέτοντας πως η μήκους 27 χιλιομέτρων διάταξη θα επανενεργοποιηθεί στα τέλη Μαρτίου, αν δεν υπάρξει κάποιο απρόοπτο με τις τελικές δοκιμές που βρίσκονται σε εξέλιξη.

Στην εκδήλωση ήταν παρούσα και η Ιταλίδα φυσικός Φαμπιόλα Τζιανότι, η οποία θα διαδεχθεί τον Χόιερ στη διεύθυνση του CERN. «Αυτή η τεράστια αύξηση της ενέργειας ελπίζουμε πως θα μας επιτρέψει να απαντήσουμε σε θεμελιώδη ερωτήματα, όπως για παράδειγμα η φύση της σκοτεινής ύλης», σημείωσε από την πλευρά της.

Ο επιταχυντής έχει καταφέρει να αποτελέσει ορόσημο στην ιστορία της φυσικής ήδη από την πρώτη φάση λειτουργίας του, αποδεικνύοντας την ύπαρξη του μποζονίου Χιγκς, το οποίο προσδίδει μάζα στα στοιχειώδη σωμάτια που συγκροτούν την ορατή ύλη.

Ωστόσο, οι επιστήμονες ελπίζουν πως, χάρις στις υψηλότερες ενέργειες στον LHC, θα μπορέσουν να κατανοήσουν ακόμη πληρέστερα τις ιδιότητες του μποζονίου.

Μία από τις θεωρίες που θα δοκιμαστεί στο CERN, και η οποία είναι υποψήφια για να δώσει απαντήσεις σε θεμελιώδη ερωτήματα, ονομάζεται υπερσυμμετρία.

Η υπερσυμμετρία θα μπορούσε να καλύψει τα κενά που αφήνει το Καθιερωμένο Πρότυπο, δηλαδή το μοντέλο το οποίο περιγράφει τα έως σήμερα γνωστά στοιχειώδη σωμάτια και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις, εκτός από τη βαρύτητα.

Σύμφωνα με τη συγκεκριμένη θεωρία, για κάθε γνωστό σωματίδιο υπάρχει ένας υπερσυμμετρικός του «εταίρος». Κάτι που σημαίνει πως θα επαληθευόταν στην περίπτωση που στον LHC ανιχνευόταν κάποιο από τα σωματίδια που προβλέπει.

Έτσι, όχι μόνο θα λύνονταν «γρίφοι» που δεν εξηγούνται από το Καθιερωμένο Πρότυπο, αλλά και ενδεχομένως θα ανοίγονταν καινούριοι δρόμοι για την κατανόηση των υπόλοιπων «συστατικών» του σύμπαντος, πέρα από την ορατή ύλη.

«Το 95% του σύμπαντος αντιστοιχεί στη σκοτεινή ενέργεια και τη σκοτεινή ύλη, για τις οποίες δεν έχουμε καμία ερμηνεία», σημείωσε η Τζιανότι.

Πηγή

«Ολοκαίνουργια ύλη» δημιουργήθηκε στο CERN

Oι συγκρούσεις στον επιταχυντή LHC παρήγαγαν νέο είδος σωματιδίων

Γενεύη

Οι συγκρούσεις σωματιδίων στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών (CERN) παρήγαγαν μια άγνωστη μέχρι σήμερα μορφή ύλης. Πρόκειται για κύματα γκλουονίων που έχουν χαρακτηριστικά υγρού με τους ειδικούς να ονομάζουν αυτή τη νέα ύλη «χρωμο-υάλινο συμπύκνωμα».

Τα γκλουόνια

Τα γκλουόνια ή γλοιόνια είναι στοιχειώδη σωματίδια με μηδενική μάζα ηρεμίας και μηδενικό ηλεκτρικό φορτίο. Είναι σωματίδια τα οποία μεταφέρουν την ισχυρή αλληλεπίδραση, με την οποία αλληλεπιδρούν τα κουάρκ, θεμελιώδη σωματίδια από τα οποία απαρτίζεται η ύλη. Τα γκλουόνια συνδέονται με την πολύ ισχυρή δύναμη που επιτρέπει στα κουάρκ να «κολλούν» μεταξύ τους μέσα στα πρωτόνια και τα νετρόνια. Για αυτό και ονομάστηκαν «gluons» από την αγγλική λέξη glue που σημαίνει κόλλα.

Η νέα ύλη

Οι επιστήμονες δεν περίμεναν ότι οι συγκρούσεις πρωτονίων και ιόντων μολύβδου θα είχαν αυτή την εξέλιξη. Η ύπαρξη αυτής νέας μορφής ύλης όμως εξηγεί την παράξενη συμπεριφορά που έχουν ορισμένες φορές τα σωματίδια μέσα στον επιταχυντή.

Στα πειράματα που γίνονται στο LHC οι συγκρούσεις πρωτονίων και ιόντων ρευστοποιούν αυτά τα σωματίδια και παράγουν νέα τα περισσότερα εκ των οποίων «πετούν» προς κάθε κατεύθυνση με ταχύτητες που πλησίαζαν εκείνη του φωτός. Πρόσφατα οι ερευνητές παρατήρησαν ότι ορισμένα ζεύγη σωματιδίων «πετούσαν» από το σημείο της σύγκρουσης σε συσχετισμένες κατευθύνσεις.

«Με κάποιο τρόπο καταφέρνουν να πετούν προς την ίδια κατεύθυνση αν και δεν είναι ακόμη ξεκάθαρο το πώς επικοινωνούν μεταξύ τους για να κινηθούν μαζί. Αυτό ήταν μια έκπληξη για όλους» αναφέρει ο Γκάνθερ Ρόλαντ, φυσικός του ΜΙΤ και μέλος της ερευνητικής ομάδας που ανέλυσε τα δεδομένα των πρόσφατων σωματιδιακών συγκρούσεων στον LHC. Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Physical Review B».

Τα πειράματα

Παρόμοια «πτητικά» μοτίβα παρουσιάζονται όταν συγκρούονται μεταξύ τους βαρέα σωματίδια όπως παραδείγματος χάριν, σωματίδια μόλυβδου μεταξύ τους. Αυτού του είδους οι συγκρούσεις δημιουργούν αυτό που οι ειδικοί ονομάζουν «πλάσμα κουάρκ-γκλουονίων», μια μορφή της ύλης που εμφανίστηκε αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη που γέννησε το Σύμπαν. Πρόκειται για μια κατάσταση στην οποία παύουν να ισχύουν οι δυνάμεις που συγκρατούν τους πυρήνες των ατόμων και η ύλη μετατρέπεται σε μια «αρχέγονη σούπα» από κουάρκ και γκλουόνια, θεμελιώδη σωματίδια που δεν διασπώνται περαιτέρω. Ολόκληρο το Σύμπαν ήταν μια σούπα κουάρκ-γκλουονίων για μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου μετά το σχηματισμό του πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια.

Ομως η δημιουργία πλάσματος κουάρκ-γκλουονίων δεν είναι δυνατή με συγκρούσεις πρωτονίων και μολύβδου σαν αυτές που γίνονται αυτή την εποχή στο CERN. Τώρα οι ερευνητές πιστεύουν ότι ένα διαφορετικό είδος ύλης, το «χρωμο-υάλινο συμπύκνωμα», είναι πιθανό να λειτουργεί με τρόπο παρόμοιο με το πλάσμα κουάρκ-γκλουονίων.

Η διεμπλοκή

Οι ειδικοί εκτιμούν ότι πίσω από αυτό το συμπύκνωμα κρύβεται ένας μηχανισμός που ονομάζεται κβαντική διεμπλοκή. Η κβαντική διεμπλοκή είναι το φαινόμενο κατά το οποίο δύο αντικείμενα που δημιουργούνται μαζί (για παράδειγμα δύο ηλεκτρόνια) μένουν σε κατάσταση διεμπλοκής μεταξύ τους, ασχέτως του χώρου που μεσολαβεί πλέον από το ένα στο άλλο. Αυτό σημαίνει ότι, ακόμη και αν βρίσκονται πολύ μακριά το ένα από το άλλο, η αλλαγή της κατάστασης του ενός θα έχει αντίκτυπο και στο άλλο.

Ετσι, είτε πρέπει να δεχτούμε πως η πληροφορία μπορεί να ταξιδέψει με άπειρη ταχύτητα είτε πως στην πραγματικότητα τα δύο αντικείμενα βρίσκονται ακόμα σε «επαφή», σε σύνδεση μεταξύ τους, σε κατάσταση διεμπλοκής. Η κβαντική διεμπλοκή είναι υπαρκτό φαινόμενο και παρατηρείται σε πειράματα, όχι μόνο στο μικρόκοσμο, αλλά και σε μεγαλύτερες κλίμακες.

ΤΟ ΒΗΜΑ

Ισχυρισμός από Cern: «Θα δημιουργήσουμε το σωματίδιο του θεού μέχρι το τέλος του 2012»

Ο επιταχυντής αδρονίων πρόκειται να απενεργοποιηθεί στο τέλος του χρόνου για να υποβληθεί σε μία σημαντική αναβάθμιση αλλά οι επιστήμονες ελπίζουν να έχουν επιτύχει έναν από τους βασικότερους στόχους του μηχανήματος αποδεικνύοντας την ύπαρξη του σωματιδίου του θεού.

Ο Rolf Dieter Heuer , διευθυντής του CERN είπε πως ήταν βέβαιος ότι μέχρι το τέλος του τρέχοντος έτους θα ήταν δυνατόν να πούμε αν το μποζόνιο higgs, το σωματίδιο που είναι υπεύθυνο για την παροχή μάζας στο σύμπαν , υπάρχει

Το θεωρητικό σωματίδιο, λόγω του κεντρικού ρόλου που έχει στη σύγχρονη φυσική εξήγηση δεν έχει ποτέ εντοπιστεί και οι επιστήμονες έχουν εργαστεί εδώ και δεκαετίες για να αποδείξουν την ύπαρξή του. Οι ερευνητές προσδοκούν ότι οι υψηλές ενεργειακές συγκρούσεις σωματιδίων στο τούνελ 17 μιλίων της υπόγειας σήραγγας του Cern θα τους επιτρέψει τελικά να δημιουργήσουν τις προϋποθέσεις για τον εντοπισμό του μποζονίου higgs.

Ο Δρ. Heuer τόνισε ότι ο επιταχυντής έχει προγραμματιστεί να κλείσει στο τέλος του 2012 μέχρι και για 2 χρόνια προκειμένου να πραγματοποιήσει τις αναβαθμίσεις που θα αυξήσουν την δύναμή του και θα του επιτρέψουν να συνεχίσει με περισσότερα πειράματα. Για πρώτη φορά ο επιταχυντής θα ανοίξει για το κοινό που θα έχει τη δυνατότητα να περπατήσει μέσα από την υπόγεια σήραγγα η οποία διασχίζει τα γαλλο-ελβετικά σύνορα. Μόλις η ύπαρξη του μποζονίου γνωστοποιηθεί , θα υπάρξουν περαιτέρω εργασίες για να αποδειχθούν οι ιδιότητές του και να κατανοηθεί η προέλευση του σύμπαντος.

Ο Δρ. Heuer δήλωσε «Αν ο επιταχυντής συνεχίσει να εργάζεται γνωρίζω ότι θα έχουμε αρκετές συγκρούσεις για να παράγουμε σήματα για την αναγνώριση του higgs. Θα ξέρουμε μέχρι το τέλος του χρόνου αν υπάρχει ή όχι. Αυτό θα είναι μία τεράστια ανακάλυψη καθώς μετά από 50 χρόνια είμαστε σε θέση να περιγράψουμε το ορατό σύμπαν. Θα έχουμε κάνει ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός για τη γνώση μας σχετικά με τον φυσικό κόσμο.

Το Cern απαιτεί υψηλό επίπεδο της απόδειξης και θα προβεί σε επίσημη ανακοίνωση όταν υπάρξει πιθανότητα λάθους 1 προς 3 εκατομμύρια. Ο Δρ. Heuer ανέφερε ότι το ορατό σύμπαν αποτελεί μόνο το 5% και το υπόλοιπο είναι «σκοτεινή ύλη».

Η αναζήτηση για το θεϊκό σωματίδιο έχει αποδειχθεί αμφιλεγόμενη. Αρκετοί ισχυρίζονται ότι ο επιταχυντής αδρονίων μπορεί να δημιουργήσει μία τεράστια μαύρη τρύπα που θα καταπιεί τη Γη. Ο Δρ. Heuer παραδέχθηκε ότι ο επιταχυντής μπορεί όντως να δημιουργήσει μικρές μαύρες τρύπες οι οποίες είναι ασφαλής και διασπώνται σχεδόν αμέσως.

Telegraph / Μετάφραση Επιστημονικός

Καταρρίφθηκε η θεωρία του Einstein;-To CERN ισχυρίζεται πως μέτρησε ταχύτητες μεγαλύτερες του φωτός!

ImageΈνας από τους βασικότερους πυλώνες της σύγχρονης φυσικής αλλά και της θεωρίας της ειδικής σχετικότητας του Albert Einstein ότι δηλαδή τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός φαίνεται πως γκρεμίστηκε σήμερα στο CERN.

Οι επιστήμονες που εργάζονται στο μεγαλύτερο επιταχυντή σωματιδιακής φυσικής ανακοίνωσαν σήμερα πως μπόρεσαν και μέτρησαν την ταχύτητα κάποιων νετρίνο και διαπίστωσαν πως αυτά κινούνταν με ταχύτητα μεγαλύτερη του φωτός. Τι μπορεί να σημαίνει αυτό; Ότι η περίφημη θεωρεία της ειδικής σχετικότητας του Einstein δηλαδή το E = mc2 δεν ισχύει!

«Το αίσθημα που έχουν οι περισσότεροι εδώ είναι ότι δεν μπορεί να είναι σωστό, δεν μπορεί να είναι αληθινό», λέει ο James Gillies εκπρόσωπος του CERN που βρίσκεται έξω από τη Γενεύη.

Ο ίδιος πρόσθεσε μιλώντας στο Associated Press ότι όλες οι μετρήσεις μέχρι στιγμής ΄έχουν καταπλήξει τους ερευνητές και όλοι ζητούν από άλλους συναδέλφους τους να διασταυρώσουν και να επιβεβαιώσουν τα στοιχεία αυτά.

«Καλούν την ευρύτερη επιστημονική κοινότητα να κοιτάξει τι έχουμε κάνει εδώ και πραγματικά να αναλύσουν με κάθε λεπτομέρεια τα αποτελέσματα των πειραμάτων αλλά και οποιανδήποτε στον κόσμο να μπορέσει να επαναλάβει τις μετρήσεις μας»¨είπε ακόμη ο Gillies.

Μάλιστά επιστήμονες στο «ανταγωνιστικό» επιταχυντή Fermilab στο Σικάγο έχουν ήδη δηλώσει ότι θα πραγματοποιήσουν το πείραμα του CERN με τα ίδια δεδομένα.

«Είναι ένα πραγματικό σοκ», εξηγεί ο Stephen Parke ένας από τους κορυφαίους επιστήμονες στο Fermilab ο οποίος δεν έχει κάποια συνεργασία με το CERN «πρόκειται σίγουρα να μας προκαλέσει προβλήματα, καμία αμφιβολία για αυτό, εάν είναι αλήθεια».

Η επιστημονική κοινότητα εξέφρασε πάντως τον σκεπτικισμό της για το εύρημα του CERN. Ο επικεφαλής του τμήματος φυσικής του πανεπιστημίου του Maryland Drew Baden αποκάλεσε την είδηση αυτή κάτι σαν «το ιπτάμενο χαλί» δηλαδή κάτι που είναι τόσο απίστευτο για να γίνει πιστευτό.

Η ομάδα όμως του CERN επιμένει πως μια ακτίνα νετρίνων «ταξίδεψε» στον επιταχυντή 60 νανοδευτερόλεπτα γρηγορότερα από την απόλυτη ταχύτητα του φωτός ήτοι 299,792 χλμ. το δευτερόλεπτο. Ακόμη και εάν σε αυτό συνυπολογισθεί ένα στατιστικό λάθος των 10 νανοδευτερολέπτων η συγκεκριμένη ακτίνα των  νετρίνων εξακολουθούν να είναι γρηγορότερα από το φως.
Οι επιστήμονες του CERN πάντως κοιτούν προς την πλευρά των ΗΠΑ και της Ιαπωνίας ώστε να διασταυρώσουν τα ευρήματά τους.

«Το Fermilab του Σικάγο θα μπορούσε να διεξάγει ένα παρόμοιο πείραμα» λέει στο AP ο Έλληνας επιστήμονας Σταύρος Κατσανέβας ο οποίος έχει τη θέση του υποδιευθυντού στο  Γαλλικό Ινστιτούτο πυρηνικής και σωματιδιακής φυσικής και έρευνας. Το γαλλικό ινστιτούτο συνεργάστηκε με το ιταλικό εργαστήριο Gran Sasso National Laboratory για την πραγματοποίηση του πειράματος στο CERN.
O Σ. Κατσανέβας είπε ακόμη ότι βοήθεια μπορεί να προσφέρει και το ανάλογο πείραμα T2K στην Ιαπωνία αν και προς το παρών είναι εκτός λειτουργίας εξαιτίας του πρόσφατου σεισμού της 11ης Μαρτίου.

defencenet