Acceleratorul de particule: marile intrebari fara raspuns

Cel mai mare si cel mai scump experiment stiintific din toate timpurile va incepe miercuri la CERN: Large Hadron Collider, un accelerator de particule in care fizicienii vor ajunge, in sfarsit, la energii de ordinul celor care stau in spatele proceselor relevante care se produc in univers.

Large Hadron Collider este, la ora actuala, cel mai puternic accelerator de particule de care dispun fizicienii. Ba chiar mai mult decat atat: este acceleratorul care a castigat competitia. Imaginat in anii ’80 si inceput in 1994, LHC s-a aflat mereu in competitie directa cu cele mai puternice acceleratoare de particule de peste ocean si in special cu Tevatron, acceleratorul de la Fermi Lab, concurentul sau direct in intrecerea care are drept obiect cateva dintre cele mai importante intrebari ale fizicii contemporane.

Exista un top al intrebarilor fara raspuns in domeniile de granita ale stiintei. Acele intrebari despre care toti cercetatorii stiu ca vor impinge mai departe intelegerea universului, eventual cu un premiu Nobel atasat in coada.

Ce se afla in univers in afara materiei vizibile? Care este originea si compozitia « materiei intunecate », cea care pare sa alcatuiasca peste 90% din masa totala a universului?
De ce exista in univers mai multa materie decat anti-materie?
Care este originea maselor ?
Ce s-a intamplat imediat dupa Big-Bang? Cum s-a trecut de la “marea explozie” la aparitia particulelor materiale din care este facut universul?

Pentru a raspunde la aceste intrebari insa, este nevoie de dispozitive experimentale care sa ajunga la energii niciodata obtinute pana acum. Large Hadron Collider este primul dintre aceste dispozitive cu care va incepe, probabil, o noua fizica. El a fost construit pentru a permite atingerea unor energii de 7 ori mai mari decat cele obtinute pana in prezent in dispozitivele de acest tip.

LHC – ce este si cum functioneaza

Detectorul ATLAS Silver Alpha

LHC este cel mai mare experiment din istoria fizicii particulelor; va ajunge la energii de 1 TEV (trilioane de electroni-volti), cam de 7 ori mai mari decat cele obtinute in prezent de cel mai mare accelerator de particule in functiune
LHC va fi folosit la accelerarea si ciocnirea protonilor la energii niciodata atinse pana acum, cam 30 de milioane de ciocniri pe secunda. In fiecare dintre aceste ciocniri vor fi produse noi particule, unele, probabil, inca necunoscute
Fizicienii spera ca LHC sa ofere raspunsuri la cele mai discutate provocari ale prezentului: misterioasa « materie intunecata » sau bosonii Higgs, « particulele lui Dumnezeu », despre care cercetatorii spun ca se afla la originea maselor tuturor corpurilor din univers
Patru detectori gigant, de dimensiunea unei catedrale stau la baza celor sase experimente esentiale la care este folosit LHC. Patru dintre aceste experimente vor raspunde la cele mai importante intrebari ale fizicii actuale: « Care este originea masei ? », « Ce este materia intunecata ? » si « Cum arata lumea imediat dupa Big-Bang ? »
Aproape 1 milion de canale de colectare a datelor pentru fiecare detector. Volumul de date colectate este echivalent cu imprimarea a 100.000 de CD-uri pe secunda
O « ferma » de cateva mii de computere, la CERN, va organiza datele care vor fi in prealabil trecute printr-un sistem de filtrare asemanator cu filtrarea mesajelor « spam ». Aceste date de baza vor fi apoi prelucrate de o retea de calcul distribuit de tip GRID, formata din mai multe zeci de mii de computere aflate in institutii de pe cinci continente