Simulaciju Velikog praska dobro vide i naši znanstvenici na CMS-u

Od noći sa subote na nedjelju Veliki sudarač teških čestica (LHC), golemi akcelerator u 27 kilometara dugom podzemnom kružnom tunelu kraj Ženeve, “hrani se” drugom vrstom “goriva”. U cijev od 9300 supraprovodljivih magneta sada se umjesto protona ucjepljuju snopovi jezgri atoma olova. Zrake se pod zemljom ubrzavaju i na kraju kontrolirano sudare. Sada umjesto pojedinačnih jezgra vodika putuju jezgre olova, “grude” od po 82 protona.

10 trilijardi stupnjeva
U sudarima se oponaša stanje u milijardinki sekunde poslije Velikog praska. Fizičare zanima kako se iz kaotične plazme formiraju prve čestice materije, kvarkovi i gluoni, a oni potom u protone. Od ponedjeljka se upravo to pokušava doznati u sljedeća četiri tjedna pokusa u CERN-u.
U tim se sudarima na trenutak razvije toplina od 10 trilijardi stupnjeva, pri čemu popucaju sve veze koje atomske jezgre drže na okupu. Protoni se raspadaju na sitnije čestice, kvarkove i gluone. Zagonetka koja se pokušava riješiti možda je i veća od pronalaženja Higgsova bozona (tzv. Božje čestice) ili rješavanja problema supersimetrije.

– Za ovo stanje materije, kada se poslije Velikoga praska energija počinje formirati u tvar, nemamo ni vjerodostojan teorijski okvir. Mene zanima i uzbuđuje baš to što će pokus donijeti posve nove spoznaje – rekao nam je profesor dr. Guy Paić, hrvatski fizičar, šef katedre i laboratorija eksperimentalne fizike na Autonomnom sveučilištu u Ciudad de Mexicu, jedan od začetnika konceptualnih osnova detektora ALICE. Uz njega na ALICE-i radi još samo dr. Danilo Vranić te dvojica informatičara iz Splita.

Što ih drži na okupu?
Zagonetno je što to protone drži na okupu iako svaka ta čestica u jezgri nosi pozitivni naboj. Zdravorazumski, te bi se jezgre trebale razletjeti, ali to se ne događa.
Istodobno upravo ti pozitivni naboji “zarobljuju” lutajuće elektrone u plazmi i tako nastaju atomi. Sudari olovnih jezgri stvaraju upravo to stanje plazme iz koje se počela formirati materija, objašnjava nam dr. Paić.

Detektor ALICE konstruiran je da bi pratio upravo te procese koji provjeravaju teoriju tzv. jake interakcije, zagonetne sile koja jezgre atoma drži na okupu, a da istodobno djeluje i suprotna silnica, pozitivni naboj svakoga protona.

- Od prosinca prošle godine (i od ožujka 2010. na većim energijama) LHC je ubrzavao i sudarao protone. Proton-proton sudari su se po općoj ocjeni odvijali vrlo uspješno i nastavit će se poslije božićne stanke. Izgleda da je i rad s teškim ionima i te kako dobro počeo: prvi sudari izvedeni su samo 3-4 dana nakon što se LHC "prešaltao" na teške ione - ocjenjuje što se ovih dana događa u CERN-u i dr. Vuko Brigljević, fizičar iz Instituta Ruđer Bošković, koji je, kao i većina hrvatske kolonije u CERN-u, vezan uz pokuse na detektoru Compact Muon Solenoid (CMS).

Hrvatska kolonija oko CMS-a
Koja je sada uloga CMS-a, pitamo Vuku Brigljevića.

- CMS je prvenstveno građen i koncipiran za mjerenje sudara protona. Kroz vrijeme unutar skupine CMS-a razvila se i zajednica za proučavanje teških iona pa se CMS time pretvorio u (prijateljsku) "konkurenciju" pokusu ALICE čiji je detektor specijaliziran za praćenje sudara teških iona. CMS sada usporedno mjeri sudare teških iona i također proučava kvark-gluon plazmu. Pokazuje se da CMS i ALICE imaju različite dobre strane i time su i komplementarni. Neke čestice bolje vidi jedan, neke druge drugi detektor. Sudeći po prvim sudarima, čini se da CMS također dobro radi pod mnogo većim opterećenjem jer mora mjeriti mnogo više čestica koje su proizvod sudara nego kad se radi samo s protonima - objašnjava dr. Vuko Brigljević.

U ponedjeljak je LHC već radio vrlo stabilno, a istraživanja se nastavljaju do 6. prosinca kad u CERN-u za znanstvenike nastupa tzv. tehnički raspust sve do početka veljače.


Source: vecernji.hr