ROZBIJANIE WSZECHŚWIATA W CERN.pdf

UOTT

Rozbijanie wszech¶wiata na drobne

Najwiêksza maszyna na ¶wiecie – akcelerator cz±stek Wielki Zderzacz Hadronów powstaje na

granicy francusko-szwajcarskiej. Fizycy chc± tam odkryæ nieznane dot±d cegiełki materii i stworzyæ

miniaturowe czarne dziury.

Rozmowa na ten temat z prof. Markiem Demiañskim z Instytutu Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu

Warszawskiego jest dostêpna na portalu Nauka w Polsca - PAP - kliknij tu >>

W badaniach bêd± braæ udział tak¿e uczeni z Polski. Wczoraj w Warszawie z udziałem szefów CERN

(Europejskiego O¶rodka Badañ J±drowych mieszcz±cego siê w Szwajcarii i Francji) oraz polskich

naukowców odbyło siê sympozjum po¶wiêcone uruchomieniu LHC – Wielkiego Zderzacza

Hadronów, najdro¿szego urz±dzenia oddanego do dyspozycji fizykom, wybudowanego kosztem ponad 8

mld franków szwajcarskich.

Testy urz±dzenia rozpoczn± siê w czerwcu, a pierwsze badania odbêd± siê dopiero jesieni±.

Naukowcy z CERN chc± odtworzyæ warunki, jakie istniały we wszech¶wiecie u jego zarania kilka

milionowych ułamków sekundy po Wielkim Wybuchu.

Od pomysłu do wcielenia go w ¿ycie upłynêło prawie æwieræ wieku. Czy uda siê odpowiedzieæ na

podstawowe pytania? Potwierdziæ Model Standardowy, który opisuje trzy z czterech oddziaływañ

pomiêdzy cz±stkami elementarnymi, jedn± z najwa¿niejszych teorii współczesnej fizyki? Znale¼æ nieznane

dot±d cz±stki? Jedna z tych cz±stek to tzw. bozon Higgsa – przewidziany przez Model

Standardowy. Tê cz±stkê wymy¶lił szkocki fizyk Peter Higgs. Gdyby okazało siê, ¿e cz±stka Higgsa

rzeczywi¶cie istnieje, pozwoliłoby to wytłumaczyæ, dlaczego inne cz±stki we wszech¶wiecie maj± masê.

– Chcemy skoncentrowaæ siê na coraz mniejszych obszarach ¶wiata, doj¶æ do najmniejszych

cegiełek, z których zbudowane s± cz±stki elementarne – powiedział “Rz” dr Marek

Pawłowski z Instytutu Problemów J±drowych. – Marzeniem fizyków jest wej¶æ w gł±b mikro¶wiata,

do skali 10 – 100 razy mniejszej, ni¿ znana dotychczas. Nikt nie wie, co nas tam spotka, czy

natrafimy na skarb, czy na kolejn± zagadkê. Nie wiemy, czy sprawdz± siê przewidywania teoretyków.

Mo¿e oka¿e siê, ¿e w tej mikroskali istnieje co¶, czego dotychczas w ogóle nie przewidzieli¶my. Mo¿e uda

siê wytworzyæ inn± od naszej materiê, o której wiemy, ¿e istnieje we wszech¶wiecie, ale jej nie znamy? A

je¿eli tak, to mo¿e w przyszło¶ci uda siê j± wykorzystaæ w jaki¶ sposób i dziêki temu zbudowaæ

urz±dzenia, o których do tej pory nawet pisarzom fantastyki naukowej siê nie ¶niło? – mówi dr

Pawłowski.

Pole elektryczne w podziemnym tunelu rozpêdzi wi±zki cz±stek do prêdko¶ci bliskiej prêdko¶ci ¶wiatła, a

bardzo silne pole magnetyczne w potê¿nych magnesach poprowadzi je wzdłu¿ obwodu akceleratora. W

czterech olbrzymich, licz±cych dziesi±tki metrów detektorach nast±pi± zderzenia cz±stek ze sob±. Dla

fizyków wpadanie na siebie rozpêdzonych wi±zek bêdzie niczym otwarcie okna, przez które mo¿na

obserwowaæ pierwsze chwile istnienia wszech¶wiata.

LHC, który zastêpuje starszy, mniej doskonały akcelerator LEP, zaj±ł jego miejsce w tunelu wydr±¿onym

wzdłu¿ okrêgu o długo¶ci 27 km na głêboko¶ci od 50 do 175 metrów miêdzy Jeziorem Genewskim a

górami Jury. Dokładnie tam, gdzie przebiega granica francusko-szwajcarska. Na całej długo¶ci okrêgu

bêdzie ok. 7 tys. nadprzewodz±cych magnesów.

Wewn±trz tunelu wzdłu¿ całego okrêgu biegn± dwie rury, w których w przeciwnych kierunkach bêd±

poruszały siê cz±stki. Wi±zka protonów rozpêdzi siê na grzbiecie fali elektromagnetycznej tak jak na

desce surfingowej.

Prêdko¶æ, jak± osi±gn± protony, bêdzie zaledwie o 3 metry na sekundê mniejsza ni¿ prêdko¶æ ¶wiatła.

Uzwojenia elektromagnesów w tunelach schładzane bêd± ciekłym helem do temperatury –271,3

stopni Celsjusza, tylko dwa stopnie powy¿ej temperatury zera absolutnego. We wnêtrzu rur bêdzie

panowała niemal idealna pró¿nia.

http://www.uott.uw.edu.pl

Kreator PDF

Utworzono 20 March, 2009, 09:11

UOTT

Protony (j±dra atomów wodoru) bêd± podró¿owały grupami po ok. 100 mld sztuk, tworz±c paczki

długo¶ci kilku centymetrów i ¶rednicy ok 1 mm.

Przed zderzeniem paczki zostan± ¶ci¶niête, ¶rednica zmniejszy siê do 1/3 rozmiarów ludzkiego włosa. W

czterech miejscach tego gigantycznego okrêgu rury bêd± siê przecinały i pêdz±ce cz±stki bêd± na siebie

wpadały. Tam zbudowane zostały gigantyczne detektory rejestruj±ce cz±stki wtórne, jakie powstan± w

wyniku zderzeñ. Ka¿dy z nich bêdzie poszukiwał innych zjawisk lub swoje poszukiwania bêdzie prowadził

w trochê inny sposób.Najwiêkszy z nich, ATLAS (A Toroidal Large Hadron Colider), kształtem przypomina

cylinder i ma długo¶æ 46 m i ¶rednicê 25 m.

Czê¶æ z powstałych w wyniku zderzenia cz±stek bêdzie zwykłymi protonami, elektronami i innymi

znanymi we współczesnej fizyce. W wyniku zderzenia protonów powstan± prawdopodobnie i takie, które

fizycy widz± jedynie oczami wyobra¼ni, ich istnienie przewiduj± ró¿ne modele teoretyczne.

Poszukiwane, nieznane dzisiaj cz±stki bêd± pojawiały siê w niewielkich ilo¶ciach. To one wła¶nie bêd±

przedmiotem analizy miêdzynarodowego zespołu tysiêcy naukowców, który na tej podstawie ma szansê

napisaæ na nowo całe rozdziały podrêczników fizyki.

¼ródło: Rzeczpospolita

Krzysztof Urbañski

http://www.uott.uw.edu.pl

Kreator PDF

Utworzono 20 March, 2009, 09:11

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: