Eureka

CERN i LHC

 Piotr Rosochowicz

Tekst z  30/11/2009 Ostatnia aktualizacja 30/11/2009 14:36 TU

Ośrodek kontrolny LHC w CERN
REUTERS

CERN to ośrodek naukowo-badawczy położony na północno-zachodnich przedmieściach Genewy na granicy Szwajcarii i Francji, pomiędzy Jeziorem Genewskim a górskim pasmem Jury. Skrót CERN pochodzi od pierwotnej nazwy organizacji: Europejska Rada Badań Jądrowych (z francuskiego: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire). Stosowana jest również nazwa Europejskie Laboratorium Fizyki Cząstek (z francuskiego: Laboratoire Européen pour la Physique des Particules.

Obecnie do organizacji należy ponad 20 państw. CERN zatrudnia 2600 stałych pracowników oraz około 8000 naukowców i inżynierów.

Działalność CERN to czysta nauka, poszukiwanie odpowiedzi na najbardziej podstawowe pytania dotyczące przyrody: Co to jest materia? Skąd się bierze? W jaki sposób tworzy ona tak skomplikowane obiekty, jak gwiazdy, planety czy istoty ludzkie?

Zadaniem CERN jest dostarczanie fizykom wiązek cząstek o wysokich energiach, by mogli wykorzystywać je do swoich eksperymentów. Laboratorium posiada największy na świecie kompleks połączonych ze sobą akceleratorów (przyspieszaczy cząstek) i odpowiednie detektory (urządzenia rejestrujące i analizujące otrzymane cząstki). Zderzając cząstki ze sobą wewnątrz akceleratorów zwanych zderzaczami lub zderzając je z tarczami znajdującymi się poza akceleratorem, wytwarza się nowe cząstki. Naukowcy w CERN badają miliony takich zderzeń, by zrozumieć, w jaki sposób około 14 miliardów lat później Wszechświat stał się taki, jakim go teraz widzimy.

Wielki Zderzacz Hadronów (Large Hadron Collider) to akcelerator, który przyspiesza protony w kolistym tunelu o długości dwudziestu siedmiu kilometrów, dzięki elektromagnesom schłodzonym do temperatury 2^o K. Cząstki robią 11 000 okrążeń na sekundę. Ich zderzenia pozwolą potwierdzić lub obalić najważniejsze teorie współczesnej nauki. Przy tej okazji mogą też powstać mikroskopijne czarne dziury i tzw. „maszyny czasu”.

I właśnie przed kilkunastoma dniami najnowszy przyspieszacz  i zderzacz cząstek w CERN ponownie, po rocznej przerwie spowodowanej awarią tuż po jego uroczystym uruchomieniu we wrześniu roku 2008, rozpoczął pracę. Na podstawie wyników zderzeń naukowcy być może przybliżą się do wyjaśnienia zjawiska Wielkiego Wybuchu, które zaprząta głowę niejednego fizyka… Wg obliczeń astronomów miał on miejsce jakieś niecałe 14 mld lat temu. Ze specjalnego komunikatu CERN dowiedzieliśmy się, że  pierwsza wiązka protonów już akcelerator obiegła i doszło do pierwszych zderzeń w zaledwie trzy dni od ponownego uruchomienia urządzenia.

Główne zadanie tego kołowego akceleratora cząstek elementarnych polega na symulowaniu warunków, które istniały we Wszechświecie kilka sekund po Wielkim Wybuchu. Przy jego pomocy badacze chcą również sprawdzić słuszność teorii o istnieniu tzw. cząstki Higgsa, której oddziaływania z innymi cząstkami miałyby wpływać na ich masę. To jednak nie jedyne cele pracujących przy LHC naukowców. Próbują oni także zrozumieć asymetrię pomiędzy materią i antymaterią i badają nowy stan skupienia: tzw. plazmę kwarkowo-gluonową. Plazma ta to stan materii jądrowej występujący przy wysokich temperaturach lub dużej gęstości materii. Jest to mieszanina swobodnych kwarków i gluonów. Materia w takim stanie występowała w początkowym okresie po Wielkim Wybuchu. Przypuszcza się, że może też powstawać przy zderzeniach jąder atomowych o bardzo dużej energii – stąd aktualne zadania LHC…

Przebieg aktualnego doświadczenia w CERN można śledzić na stronie internetowej: http://twitter.com/cern.