Acceleratorul de particule LHC porneste din nou la drum, cu obiective ambitioase. Seful CERN: Vor fi rezultate fantastice. Visul meu este sa vad prima lumina in universul intunecat

​Imensul accelerator de particule LHC de la granita franco-elvetiana porneste in a doua etapa de descoperiri, dupa doi ani in care masinaria a fost aproape total modernizata. Ca si obiective, fizicienii si-au propus sa afle mai multe despre bosonul Higgs, dar si despre materia intunecata si posibilitatea de a o produce in laborator. „Daca natura va fi buna cu noi, vom avea rezultate fantastice”, spune Rolf Heuer, directorul general CERN. Aceasta a doua etapa de experimente va tine pana in 2018 cand vor urma alti doi ani de „revizii” si in acest ritm se va merge pana in 2035.

Dupa 23 martie acceleratorul de particule de la CERN va porni in a doua etapa de experimente, de data asta la o energie dubla fata de cea atinsa in prima etapa (2010-2013). In 2012 a fost descoperit bosonul Higgs, dar se stiu foarte putine despre el si multe intrebari persista, una fiind legata de cate tipuri de bosoni exista. Apoi se vor cauta raspunsuri despre materia intunecata care este invizibila pentru noi si care pentru fizicieni reprezinta un subiect extraordinar de interesant.

Marea schimbare tine de faptul ca acum coliziunile se petrec la un nivel dublu de energie, ceea ce permite experimentului sa mearga mult mai adanc in ceea ce priveste masa particulelor ce pot fi descoprite.

„Cand acceleratorul va reporni, se poate deschide o noua era a stiintei. Nu putem sti ce vom descoperi, dar suntem foarte deschisi cand e vorba de perspective. In ultimii doi ani am imbunatatit multe lucruri, inclusiv pe partea de computing, astfel incat sa avem mult mai multe capacitati cand ciocnirile vor reincepe la o energie mult mai mare. Incercam sa raspundem la mai multe intrebari. De exemplu despre bosonul Higgs pe care l-am descoperit stim mult prea putine si dorim mai multe detalii, poate sunt mai multe tipuri ale bosonului ce vor fi descoperite (…) Ne vom uita insa si dincolo de modelul standard al fizicii particulelor. Acest model a fost pana acum un succes, insa exista multe intrebari, de exemplu ce este universul intunecat, ce e materia intunecata. Stim ca trebuie sa fie acolo, insa o putem crea si studia apoi in laborator? Va fi o mare provocare pentru viitorul programului LHC. Vom fi cat mai deschsisi cu putinta, vom vedea ce ne pregateste natura”, spune Dave Charlton, purtator de cuvant la CERN.

Rolf Heuer, seful CERN, spune ca acceleratorul este o masinarie reinnoita aproape total, iar sperantele sunt mari pentru urmatorii ani. „Speram sa gasim o spartura in modelul standard al fizicii pentru ca 95% din Univers ne este necunoscut, asa ca trebuie sa existe ceva si dincolo de modelul standard. Trebuie sa gasim unde este si ce este si putem face asta pe doua cai: una indirecta si alta directa. Sa luam ca exemplu bosonul Higgs: marea intrebare este daca exista un singur tip sau mai multe tipuri. E ca intr-o familie: daca e un singur copil la parinti, acesta se va comporta diferit fata de cazul in care acest copil ar avea inca noua frati. Acum asta vrem sa aflam despre boson: este un singur „copil” sau unul din mai multi. Asta ne va lua mult timp, insa daca se va dovedi ca e unul din multi ,inseamna ca are proprietati diferite fata de cazul in care ar fi doar unul.

(…)

Exista si o posibilitate directa, de exemplu cu energie mai mare poti produce particule cu masa mai ridicata. Ar putea si o sansa daca natura va fi buna cu noi”, explica seful CERN.

Seful CERN se arata entuziasmat de ce urmeaza: „Daca natura este buna cu noi vom gasi o astfel de particula. Ar putea fi o descoperire uriasa, ar fi fantastic. Va pot garanta ca vom avea rezultate fantastice, dar nu stiu ce vom descoperi si nici cand vom descoperi. Cert e ca facem fizica de inalt nivel si facem progrese” Ce legatura are natura cu experimentele fizice, l-a intrebat un jurnalist pe seful CERN. Ralf Heuer a replicat: Va voi raspunde intr-o singura proprozitie: Visul meu este sa vad prima lumina in universul intunecat. Daca voi vedea asta, pot considera ca natura a fost buna cu mine”.

Ce sanse sunt sa fie facute descoperiri si in domeniul materiei intunecate? Dave Charlton, purtator de cuvant la CERN, spune ca nu are cum sa stie cand se va intampla „Tocmai de aceea facem experimentul. Vrem sa aflam ce ne-a pregatit natura si ar fi posibil sa avem primele semne anul acesta sau sa trebuiasca sa srangem date cativa ani sau 20 de ani. Chiar nu avem cum sti si exact acesta este scopul stiintei experimentale: nu stim raspunsurile cand incepem experimentul”

La ora actuala cunoastem doar 15% din materia care formeaza Universul. Restul este materie intunecata, invisibila pentru noi, cu exceptia unor detalii subtile cum ar fi efectele sale gravitationale asupra cosmosului. Fizicienii incearca sa afla ce anume este materia intunecata. Un posibil candidat pentru materia intunecata este WIMP – particula masiva cu interactiune slaba -, iar ea ar putea sa apara in accelerator. Ampretele materiei intunecate ar putea sa apara chiar si in bosonul Higgs, despre care se crede ca s-ar putea uneori dezintegra in materie intunecata. Oamenii de stiinta vor analiza multitudinea de date rezultate dupa repornirea acceleratorului de particule cautand orice semn al materiei intunecate..

Aceasta a doua etapa de experimente va tine pana in 2018 fiindca dupa trei ani terbuie sa urmeze o perioada de reparatii si modenrizari. Nu e insa nicio tragedie daca nu va fi gasita o particula in acesti trei ani, fiinca planul este ca acceleratorul sa functioneze pana in 2035 cu cicluri similare: trei ani functionare, doi ani de oprire pentru modernizari.

Cei de la CERN explica faptul ca nu trebuie sa comparam acceleratorul cu un frigider sau telefon care pot fi oprite si pornite instant. LHC este atat de complex incat oprirea si pornirea sunt operatiuni de durata si e vorba de cateva luni intre pornire si atingerea capacitatii maxime.

Acceleratorul de particule (Large Hadron Collider – LHC) de la CERN urmeaza sa fie repus in functiune in luna mai pentru experimente fizice, dupa doi ani de pauza timp in care oamenii de stiinta au i-au reparat si modernizat detectorii de particule.

Daca pana acum, coliziunile protonilor s-au produs la un nivel de energie fara precedent, 7 TeV (tera electron-volt), in noua etapa de existenta se va ajunge la o energie de 13 TeV. Acest lucru se va intampla insa in mai sau iunie, iar primele ciocniri alr protonilor – la un nivel mult mai scazut de energie – se vor produce in saptamana 23-29 martie.

LHC a fost construit, in principal, pentru a descoperi bosonul Higgs, o particula teoretica si un camp energetic a caror existenta fusese prezisa cu decenii inainte si despre care se crede ca au permis formarea Universului conferind masa materiei.

Oamenii de stiinta de la CERN au anuntat in iulie 2012 ca acceleratorul de particule de la granita franco-elvetiana a dus la descoperirea unei noi particule subatomice, un nou boson care este in concordanta cu modelul Higgs.

Controversata particula, despre care oamenii de stiinta cred ca a avut un rol esential la formarea universului, acum 13,7 miliarde de ani, a fost numita de multe ori „particula lui Dumnezeu”, insa au fost multi care au considerat sintagma ca fiind neinspirata.