Μετά από ένα χρόνο επισκευών, ο μεγάλος επιταχυντής σωματιδίων LHC είναι ήδη έτοιμος για να ξεκινήσει την αργή του λειτουργία. Ολόκληρο το μηχάνημα ψύχεται μέχρι τους 270 βαθμούς Κελσίου κάτω από το μηδέν (που είναι η απαραίτητη θερμοκρασία λειτουργίας του) και έχει προγραμματιστεί να αρχίσει σήμερα η είσοδος μιας δέσμης πρωτονίων σε έναν τομέα του. Ο LHC έχει περίμετρο 27 μίλια και είναι εγκατεστημένος σε μια σήραγγα κάτω από τα σύνορα Ελβετίας – Γαλλίας στο Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Φυσικής Σωματιδίων (CERN), κοντά στην Γενεύη. Ο επιταχυντής, πριν από ένα χρόνο, υπέστη σοβαρές και εκτεταμένες ζημίες, λίγο μετά την 10 του Σεπτέμβρη 2008, ημερομηνία που τέθηκαν σε περιστροφή στον σωλήνα υψηλού κενού οι πρώτες δέσμες σωματιδίων. Ένα βραχυκύκλωμα προκάλεσε σοβαρές ζημιές σε 53 μεγάλους υπεραγώγιμους μαγνήτες (με περίπου 15 μέτρα μήκος το καθένα) και τη διαφυγή πολλών τόνων ψυχρού υγρού ηλίου.
Στον LHC θα περιστρέφονται δέσμες πρωτονίων που έχουν επιταχυνθεί μέχρι να αποκτήσουν σχεδόν την ταχύτητα του φωτός, σε αντίθετες κατευθύνσεις μέσα στο σωλήνα κενού, και θα συγκρούονται σε τέσσερα σημεία, στα οποία είναι εγκατεστημένα τεράστιοι ανιχνευτές που θα καταγράφουν τις συνέπειες των συγκρούσεων. Κατά την διάσπαση των σωματιδίων και τον σχηματισμό νέων, οι φυσικοί θα αναζητήσουν νέα κλειδιά του μικρόκοσμου και της σε βάθος λειτουργίας της ύλης και της ενέργειας. Ένας στόχος είναι να βρεθεί ένα νέο σωματίδιο που έχει προβλεφτεί από θεωρητικούς φυσικούς, το ονομαζόμενο μποζόνιο Higgs, το οποίο θα πρέπει να δίνει μάζα σε όλα τα άλλα σωματίδια. Όμως, με τις ανακοινώσεις και τις συζητήσεις για το Higgs σχεδόν έχει χαθεί το ενδιαφέρον και αυτό που επιθυμούν οι επιστήμονες είναι να γίνουν απρόσμενες ανακαλύψεις με αυτό το μηχάνημα που είναι σε θέση να προσεγγίσει ενέργειες που ποτέ στο παρελθόν δεν έχουν επιτευχθεί σε συνθήκες εργαστηρίου.
Ο LHC αποτελείται από υπεραγώγιμους μαγνήτες παρατεταγμένους ο ένας μετά τον άλλο, μέχρι να καλυφθούν 27 χιλιόμετρα, που λειτουργούν σε θερμοκρασίες πολύ χαμηλές. Το ουσιώδες για την λειτουργία του είναι η ψύξη του συνόλου να γίνει τομέα παρά τομέα, πριν γίνει η εισαγωγή των δεσμών.
Το σχέδιο εφαρμογής του LHC, αυτή τη φορά χωρίς τις εορταστικές εκδηλώσεις που πέρυσι προσέλκυσαν το παγκόσμιο ενδιαφέρον για την μεγάλη αυτή επιστημονική μηχανή, περιλαμβάνει τον έλεγχο όλων των τομέων με τις δέσμες, και στις δύο κατευθύνσεις, καθώς και τη σταδιακή αύξηση της ενέργειας. Η πρώτη δέσμη που θα διατρέξει ολόκληρο το μήκος της περιφέρειας είναι προγραμματισμένη για τα μέσα Νοεμβρίου. Οι υπεύθυνοι του CERN, στους οποίους κυριαρχεί σύνεση, αποφάσισαν την πολύ αργή αύξηση της ενέργειας των δεσμών. Ο στόχος είναι να φθάσει τα 7 TeV (teralectronvoltios) για κάθε δέσμη, αλλά ακόμη και για μόνο ένα TeV ανά δέσμη θα γίνει αμέσως ο ισχυρότερος επιταχυντής στον κόσμο, μιας και το Tevatron στο Fermilab (Σικάγο), που διαθέτει την περισσότερη ενέργεια για την ώρα, λειτουργεί σε 0,9 TeV ανά δέσμη. Αν όλα πάνε όπως έχει προγραμματιστεί, το LHC θα καταρρίψει το ρεκόρ με το που να ανάψει. Οι πρώτες συγκρούσεις σωματιδίων θα πραγματοποιηθούν σε σχετικά χαμηλή ενέργεια (450 GeV) και σταδιακά θα αυξάνεται. Το CERN έχει ήδη προειδοποιήσει ότι η λειτουργία του πολύπλοκου μηχανήματος μπορεί να εμφανίσει απρόβλεπτα και ίσως καθυστερήσει. Σύμφωνα με το ισχύον πρόγραμμα οι πρώτες συγκρούσεις των σωματιδίων υψηλής ενέργειας θα παραχθούν στα μέσα Δεκεμβρίου. Για λίγες ημέρες, στις αρχές του μήνα, ο διευθυντής του CERN, ο γερμανός Rolf Heuer, έχει ανακοινώσει μια γιορτή στο εργαστήριο, όχι απαραίτητα εξαιτίας της έναρξης της λειτουργίας του LHC, αλλά που μπορεί κάλλιστα να γίνει έτσι, αν δεν εμφανιστούν νέα προβλήματα.
Μετά το ατύχημα του περασμένου έτους, οι ειδικοί στο CERN όχι μόνο έχουν επισκευάσει και αντικαταστήσει τους μαγνήτες που είχαν πληγεί, αλλά και έχουν εγκαταστήσει νέα συστήματα ασφαλείας για να αποτρέψουν την επανάληψη του βραχυκυκλώματος της 19 Σεπτεμβρίου του 2009, και σε περίπτωση που επαναληφθεί, να μπορεί να απομονωθεί γρήγορα το κομμάτι, δίχως να καταστραφούν τα γειτονικά, , όπως συνέβη τότε. Ωστόσο, ένα από τα νέα συστήματα ασφάλειας δεν θα εγκατασταθεί πριν το επόμενο έτος.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου