21.04.2019
PL EN
15.02.2013 aktualizacja 15.02.2013

CERN: Wielki Zderzacz Hadronów stanął

Największy na świecie akcelerator został w czwartek zatrzymany. LHC pracował przez trzy lata. W tym czasie udało się odkryć nową cząstkę - przypuszczalnie długo poszukiwany bozon Higgsa. Zderzacz przejdzie modernizację i wznowi pracę w połowie 2014 r.

"Dziś rano o 7.24 dyżurna załoga w centrum kontrolnym CERN1 wyprowadziła wiązki cząstek poza tunel akceleratora, kończąc tym samym pierwszy trzyletni okres badań" - poinformowało 14 lutego  PAP biuro prasowe CERN.

LHC (Large Hadron Collider) przekroczył oczekiwania swoich twórców. "Mamy wszelkie podstawy, aby odczuwać satysfakcję z tych trzech lat badań. Sam akcelerator, wszystkie detektory, urządzenia do przetwarzania danych i cała reszta infrastruktury spisywały się znakomicie. A do tego mamy w kieszeni przełomowe odkrycie naukowe" - komentuje dyrektor generalny CERN Rolf Heuer.

Chodzi o ogłoszone w lipcu odkrycie cząstki, która przypuszczalnie jest długo poszukiwanym bozonem Higgsa. Ostateczne potwierdzenie odkrycia cząstki Higgsa byłoby dla fizyków dowodem na istnienie mechanizmu wyjaśniającego, od czego zależy masa cząstek.

W uproszczeniu chodzi o to, że energia związana z bozonami Higgsa wypełnia całą przestrzeń, w której poruszają się cząstki. Niektóre cząstki (w zależności od swoich właściwości) doznają ze strony tej energii większego lub mniejszego oporu. Opór ten powoduje większą lub mniejszą bezwładność, a tym samym sprawia, że niektóre cząstki łatwo jest rozpędzić - są lżejsze, a inne trudno - czyli są cięższe.

Odkrycie bozonu Higgsa było jednym z głównych zadań LHC, ale nie jedynym. Na wyjaśnienie czeka jeszcze kilka kosmicznych zagadek.

Pierwsze pytanie dotyczy ciemnej materii. Tą nazwą określa się tajemnicze źródło grawitacji, odkryte w przestrzeni międzygwiezdnej. "Widzimy" je tylko poprzez przyciąganie, którym działa na kosmiczne obiekty. Żaden radiowy ani optyczny teleskop nie ma szans zobaczyć tej materii, bo jest dosłownie ciemna - nie odbija ani nie emituje światła.

Fizycy przypuszczają, że ciemna materia składa się z cząstek elementarnych - na Ziemi nieobecnych, ale możliwych do wytworzenia w akceleratorach. Właśnie Wielki Zderzacz Hadronów ma szansę tego dokonać.

Drugi problem to antymateria. Każda cząstka elementarna ma swój anty-odpowiednik, który zasadniczo różni się od niej tym, że ma ładunek elektryczny o przeciwnym znaku. Czyli antyproton jest cząstką o masie i innych własnościach protonu, ale o ujemnym ładunku, zaś antyelektron (inaczej pozyton) ma masę elektronu, ale ładunek dodatni. Cząstki i anty-cząstki nie żyją ze sobą w przyjaźni. Gdy cząstka antymaterii zetknie się ze swoją bliźniaczą cząstką materii, to obie ulegają anihilacji, czyli znikają zamieniając się w fotony - czystą energię.

Zaobserwowano też, że w odwrotnym procesie - nazywanym kreacją - energia przekształca się symetrycznie w taką samą liczbę cząstek i antycząstek.

Zagadką jest to, że po Wielkim Wybuchu, który był gigantycznym aktem kreacji, powstałe cząstki materii i antymaterii nie anihilowały do końca. Z jakiegoś powodu materii było więcej i po anihilacji równej ilości cząstek i antycząstek, została jej resztka, z której właśnie składa się nasz Wszechświat. Obserwując zderzenia w akceleratorze i zachodzące w ich wyniku kreacje i rozpady cząstek, naukowcy w CERN chcą zbadać źródło tej stwórczej asymetrii.

Zanim LHC dokona kolejnych odkryć, naukowcy chcą podwoić jego energię. Chodzi o to, aby zderzające się cząstki miały szansę przekształcić się w jeszcze bardziej egzotyczne, przez nikogo dotąd nie oglądane twory. Modernizacja wymaga długotrwałej przerwy w eksperymentach, więc maszyna do połowy przyszłego roku będzie wyłączona.

Postój nie oznacza jednak całkowitej przerwy w badaniach. Fizycy mają do przeanalizowania dane, zebrane w trakcie dotychczasowych zderzeń.

W ostatnim tygodniu działania ilość zgromadzonych w LHC danych sięgnęła 100 petabajtów. Film w jakości HD, do którego zapisania potrzebne byłoby tyle miejsca, trwałby 700 lat. (PAP)

ula/ mrt/

Copyright © Fundacja PAP 2019