Τρίτη 9 Σεπτεμβρίου 2008

Κυνηγώντας το μποζόνιο Higgs

Ο Stephen Hawking στο BBC
Αύριο, οι γνώσεις μας για το Σύμπαν μπορεί ν' αυξηθούν τα μέγιστα. Ο καθηγητής Stephen Hawking όμως, μπορεί να γίνει 100 δολλάρια φτωχότερος.
Καθώς το Cern ετοιμάζεται να γυρίσει το διακόπτη στον Μεγάλο Επιταχυντή μικροσωματιδίων ( LHC) κάτω από τα Γαλλο - Ελβετικά σύνορα, ο κορυφαίος φυσικός στοιχημάτισε ότι το μποζόνιο Higgs* - το μέγα ζητούμενο της φυσικής των μικροσωματιδίων - δεν πρόκειται να βρεθεί. Το σωματίδιο αυτό είναι τόσο σημαντικό - πιστεύεται ότι δημιουργεί τη μάζα των πάντων - που του έχει δοθεί το όνομα " Το σωματίδιο του Θεού."
Στην ισχυρότερη πειραματική διάταξη της φυσικής
που κατασκευάστηκε ποτέ, το LHC θ' ανα-δημιουργήσει τις συνθήκες που επικρατούσαν στο Σύμπαν ακριβώς μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Όταν τα υποατομικά σωματίδια - όπως τα πρωτόνια - συγκρουστούν στον επιταχυντή, οι ενέργειες που θα εκλυθούν θα δημιουργήσουν μια σειρά νέων σωματιδίων, μερικά από τα οποία δεν έχουν ανιχνευθεί μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτό θα δώσει στους επιστήμονες να πάρουν μια ιδέα για την δημιουργία των δομικών αυτών λίθων της ύλης.
Στο ραδιοφωνικό πρόγραμμα " Today " του BBC, ο καθηγητής Χώκιγνκ είπε :
" Το LHC θ' αυξήσει την ενέργεια με την οποία μελετάμε τις αντιδράσεις σωματιδίων κατά τέσσερις φορές. Σύμφωνα με ότι ξέρουμε μέχρι σήμερα, ο παράγοντας αύξησης 4 θα ήταν αρκετός για την ανακάλυψη του σωματιδίου Higgs, το σωματίδιο που δίνει μάζα σ' όλα τ' άλλα σωματίδια. Οι προηγούμενοι επιταχυντές απέτυχαν να το βρουν, δεδομένης όμως της αυξημένης ισχύος του LHC, υπάρχει ελπίδα να βρεθεί. Και στην περίπτωση όμως μιας ακόμη αποτυχίας, τ' αποτελέσματα θα είναι συναρπαστικά καθώς θα θέσουν νέα ερωτήματα σχετικά με τους νόμους της φύσης.
Θα έλεγα ότι αν δεν βρούμε το Ηiggs τα πράγματα θάναι ακόμη πιο συναρπαστικά. Αυτή θάναι μια ένδειξη ότι κάτι κάνουμε λάθος κι ότι θα πρέπει να το ξαναδούμε. Στοιχημάτισα 100 δολλάρια ότι δεν θα το βρούμε. "
Πιστεύει ότι μια σημαντική ανακάλυψη που θα μπορούσε να παράγει το πείραμα είναι οι " υπερεταίροι " ή αλλοιώς σωματίδια που θεωρητικά πρέπει να υπάρχουν. Πρόκειται για τους υπερσυμμετρικούς εταίρους των σωματιδίων που ήδη γνωρίζουμε.
"Η ύπαρξή τους θάταν μια επιβεβαίωση της θεωρίας των χορδών, και θα μπορούσαν να συνιστούν την μυστηριώδη σκοτεινή ύλη που συγκρατεί τους γαλαξίες. Ότι όμως και να βρει ή αποτύχει να βρει το LHC, τ' αποτελέσματα του πειράματος θα μας πουν πολλά για τη δομή του Σύμπαντος."

Το παραπάνω ίχνος είναι ένα παράδειγμα προσομείωσης δεδομένων για τον ανιχνευτή ΑΤLAS του LHC στο CERN που θ' αρχίσει να συλλέγει δεδομένα εντός του 2008.
Τα ίχνη αυτά θα εμφανιζόταν αν η σύγκρουση πρωτονίου - πρωτονίου παρήγαγε μια μαύρη τρύπα μινιατούρα. Τόσο μικρές μαύρες τρύπες έχουν ελάχιστο χρόνο ζωής και μετατρέπονται άμεσα σε διάφορα σωματίδια, μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται ακτινοβολία Hawking.
Μερικοί φοβούνται ότι το πείραμα θα δημιουργήσει μια μαύρη τρύπα που θα σχίσει τη Γη στα δύο αλλά ο καθηγητής είναι κατηγορηματικός :
" Το LHC δεν είναι επικίνδυνο με κανένα τρόπο. Αν δημιουργήσει μια μικρή μαύρη τρύπα κι αυτό χωρίς να το επιδιώκει, αυτή απλά θα εξατμιστεί, παράγοντας ένα χαρακτηριστικό πλέγμα σωματιδίων. Συγκρούσεις σε αυτές και μεγαλύτερες ενέργειες συμβαίνουν εκατομμύρια φορές την ημέρα στην ατμόσφαιρα της Γης και δεν συμβαίνει τίποτα το τρομερό."
.
Παράλληλο Σύμπαν
Σ' ένα παράλληλο σύμπαν, ο Νεύτωνας ο Αϊνστάιν, ο ύπαρχος Data κι ο καθηγητής Χώκιγνκ - με την Μαίριλιν στα γονατά του - παίζουν μια παρτίδα πόκερ στο διαστημόπολοιο Έντερπαράϊζ σε μια σκηνή του Star Treck.
Stephen Hawking, Το σύμπαν σ' ένα καρυδότσουφλο
Οι επιστήμονες αναρωτιούνται αν τα πειράματα στο Cern μας οδηγήσουν σε πραγματικότητες επιστημονικής φαντασίας όπως τα πολλαπλά σύμπαντα, οι παράλληλοι κόσμοι ή οι μαύρες τρύπες που συνδέονται με διάφορα επίπεδα ύπαρξης.
" Σύμφωνα με την ιδέα του Richard Feynman για την άθροιση των ιστοριών " απαντά ο καθηγητής, " το Σύμπαν δεν έχει μόνο μια και μοναδική ιστορία, έχει κάθε δυνατή ιστορία, καθεμιά με το δικό της βάρος. Μερικές από τις ιστορίες αυτές θα περιέχουν όντα σαν κι εμένα τα οποία κάνουν διάφορα πράγματα, αλλά η μεγάλη πλειοψηφία των ιστοριών θα είναι πολύ διαφορετική."
Στο παρελθόν, ο καθηγητής αστειευόταν ότι αν το LHC δημιουργήσει μαύρες τρύπες ( μινιατούρες ) με τις ιδιότητες που προβλέπει στη θεωρία του, θα κερδίσει το βραβείο Νόμπελ. Όπως όμως λέει, " η πιθανότητα να παραχθούν μαύρες τρύπες στο LHC είναι λιγότερες από 1% " κι έτσι " δεν περιμένει με κομμένη την ανάσα."
* Peter Higgs : Καθηγητής φυσικής του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου.
Πηγές στοιχείων : Οι ιστοσελίδες και το βιβλίο που ήδη αναφέρθηκαν.
Μετάφραση από τα αγγλικά : Σ. Πάνου, Σεπτέμβριος 2008

Δεν υπάρχουν σχόλια: