Ο χαμένος μίτος της γέννησης του σύμπαντος

[fineas]

Στο υπέδαφος μιας φαινομενικά ήσυχης πόλης, της Γενεύης, σε ένα τούνελ διαμέτρου τριών μέτρων και περίπου εκατό μέτρα κάτω από την επιφάνεια της Γης ετοιμάζονται εδώ και καιρό οι τελευταίες λεπτομέρειες για την έναρξη του μεγαλύτερου πειράματος στην Ιστορία της Φυσικής. Η αναπαράσταση της γενέθλιας στιγμής του σύμπαντος, της Μεγάλης Εκρηξης (Big Bang).

Σαν μια τεράστια χρονομηχανή, το πείραμα που θα λάβει χώρα στο Ινστιτούτο CERN είτε τις επόμενες ημέρες είτε το πολύ μέχρι τα μέσα Ιουλίου καθώς δεν έχει συγκεκριμενοποιηθεί η ακριβής ημερομηνία έναρξης, θα επιτρέψει στους επιστήμονες να μεταφερθούν μερικά εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου μετά το Big Bang και να απαντήσουν σε θεμελιώδη ερωτήματα για τη σύσταση της ύλης και την ιστορική εξέλιξη του σύμπαντος. Ερωτήματα που απασχολούν την ανθρωπότητα από την εποχή των προσωκρατικών φιλοσόφων μέχρι σήμερα.

Εάν η θεωρία είναι σωστή, τότε με τη σύγκρουση δύο δεσμών πρωτονίων που κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός θα δημιουργηθούν μαύρες τρύπες, οι οποίες θα είναι απειροελάχιστες και θα εξαφανιστούν άμεσα. Εάν οι επιστήμονες κατορθώσουν ν’ αυξήσουν τη διάρκεια ζωής μιας μαύρης τρύπας ούτως ώστε να τη μετρήσουν θα είναι η πρώτη απόδειξη της ύπαρξης επιπλέον διαστάσεων και τότε θα ξαναέρθουν στο προσκήνιο όλες εκείνες οι θεωρίες της μοντέρνας φυσικής που μιλούν για παράλληλα σύμπαντα τα οποία είναι είτε παρόμοια είτε πιστά αντίγραφα του δικού μας.

Μια άλλη μεγάλη απάντηση που αναμένεται να δοθεί μέσα από τον επιταχυντή μικροσωματιδίων LHC (Large Hadron Collider) είναι το πώς τα αντικείμενα που απαρτίζουν τον κόσμο μας αποκτούν υλική υπόσταση. Μέχρι τώρα γνωρίζουμε το πώς σχηματίζεται η ύλη, αλλά όχι και ποια είναι η διαδικασία εκείνη κατά την οποία τα σωματίδια αποκτούν μάζα. Η μόνη θεωρία που έχει διατυπωθεί για το συγκεκριμένο ζήτημα και μένει να αποδειχθεί είναι αυτή του φυσικού Πίτερ Χιγκς, σύμφωνα με την οποία υπάρχει ένα διάχυτο πεδίο, το πεδίο Higgs, το οποίο αλληλεπιδρά με τα σωματίδια και τους προσδίδει μάζα. Οι επιστήμονες που συμμετέχουν στο πείραμα εμφανίζονται αρκετά σίγουροι πως κάποιος από τους τέσσερ ις ανιχνευτές θα εντοπίσει το σωματίδιο (μποζόνιο Higgs) που είναι υπεύθυνο για το πεδίο Higgs.

Ενα ακόμη μυστήριο που απασχολεί την επιστήμη της φυσικής και ίσως βρει τη λύση του μετά από αυτό το καλοκαίρι είναι το μυστήριο της ύλης και της αντι-ύλης, που πιστεύεται ότι παρήχθησαν σε ίσες ποσότητες τη στιγμή της Μεγάλης Εκρηξης. Ομως στο σύμπαν όπως το γνωρίζουμε σήμερα τα πάντα είναι φτιαγμένα από ύλη και αποτελούν το 4% της συνολικής μάζας του. Αυτό που μένει να ερευνηθεί είναι το υπόλοιπο της μάζας, που το απαρτίζουν η σκοτεινή ύλη (23%) και η σκοτεινή ενέργεια (73%) και τι ακριβώς συνέβη με την αντι-ύλη. Το σίγουρο είναι πως πέρα από αυτά που οι διάφορες θεωρίες εικάζουν, οι 7.000 επιστήμονες του Cern θα βρεθούν μπροστά και σε άγνωστα μέχρι στιγμής φαινόμενα.

Οταν τα πρωτόνια διοχετευτούν στον υπόγειο σωλήνα και αναπτύξουν την επιθυμητή ταχύτητα, υπολογίζεται ότι θα λαμβάνουν χώρα 600 εκατομμύρια συγκρούσεις ανά δευτερόλεπτο. Τα δεδομένα που θα παράγονται από αυτές τις συγκρούσεις θα μπορούσαν να γεμίσουν 400.000 DVD το χρόνο, ποσότητα ασύλληπτα μεγάλη και δύσκολα επεξεργάσιμη. Για το λόγο αυτό, μετά από την εφεύρεση του πασίγνωστου πλέον World Wide Web (www) που έγινε στο CERN το 1990 για τις ανάγκες της επιστημονικής κοινότητας, τίθεται σε εφαρμογή ένα νέο σύστημα, το Grid.

Αντί να διαμοιράζονται μόνο η πληροφορία και τα δεδομένα, πλέον θα είναι εφικτό να γίνεται το ίδιο και με τις υπολογιστικές ικανότητες των μηχανημάτων παγκοσμίως. Να δανείζουμε ο ένας στον άλλο τις δυνατότητες του υπολογιστή μας όταν δεν τον χρησιμοποιούμε: επεξεργαστή, περιφερειακά, μνήμη. Δέκα μεγάλα υπολογιστικά κέντρα σε πανεπιστήμια θα παίρνουν τα δεδομένα που θα προκύπτουν και θα τα μοιράζουν σε δίκτυα υπολογιστών, ενώ από εκεί περίπου 150.000 επεξεργαστές τελευταίας τεχνολογίας θα συγκροτούν ένα κοινό πανίσχυρο δίκτυο το οποίο θα καταφέρνει να τ’ αναλύει προκειμένου να φτάσουμε ακόμη πιο κοντά στην απάντηση του ερωτήματος «πώς δημιουργήθηκε ο κόσμος μας».

Οι ανιχνευτές
CMS
Οπως και ο ATLAS οι αρμοδιότητές του είναι γενικές, αλλά ο τεχνολογικός του εξοπλισμός είναι παλιότερος και η σχεδίαση διαφορετική.Συνεργάζονται 2000 επιστήμονες από 182 πανεπιστήμια σε 38 χώρες.

LHCb
Ειδικεύεται στη μελέτη της ύλης και αντί-ύλης. Θα διερευνήσει αν το σύμπαν είναι φτιαγμένο από την ύλη που παρατηρούμε μόνο. Συνεργάζονται 650 επιστήμονες από 48 πανεπιστήμια σε 12 χώρες.

ATLAS
Ο μεγαλύτερος ανιχνευτής του κόσμου (46μ. πλάτος, 25μ. ύψος και 7000 τόνοι βάρος). Θα αναλάβει να ερευνήσει από το μποζόνιο Higgs μέχρι νέες διαστάσεις που μπορεί να υπάρχουν. Συνεργάζονται 1700 επιστήμονες από 159 πανεπιστήμια σε 38 χώρες.

ALICE
Ειδικεύεται στην ανάλυση των συγκρούσεων των ιόντων. Καλείται να καταγράψει τα χιλιάδες νέα στοιχεία που θα προκύψουν από τις συγκρούσεις πρωτονίων. Συνεργάζονται 1000 επιστήμονες από 94 πανεπιστήμια
σε 28 χώρες.
Ελεύθερος Τύπος