Κοντά στο Μπιγκ Μπανγκ

Αναπαράσταση της Μεγάλης Εκρηξης που γέννησε το Σύμπαν

(The New York Times, Καθημερινή, 3/4/2010)

Χρειάστηκαν δεκαέξι χρόνια και απαιτήθηκαν 10 δισεκατομμύρια δολάρια για να έρθει η στιγμή να ακουστούν χειροκροτήματα στις σήραγγες του CERN, του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων που βρίσκεται στα περίχωρα της Γενεύης. Την Τρίτη, η «μεγάλη συσκευή» κατάφερε να φέρει τα υποατομικά σωματίδια σε ευθεία πρόσκρουσης.

Υστερα από δύο προσπάθειες που δεν ευοδώθηκαν, λόγω προβλημάτων στο σύστημα ηλεκτροδότησης, τα πρωτόνια ανέπτυξαν ταχύτητες ίσες με το 99% αυτής του φωτός, προσεγγίζοντας επίπεδα ενέργειας 3,5 τρισεκατομμυρίων ηλεκτρονίων βολτ το καθένα, καθώς κινούνταν στη σήραγγα του CERN. Λίγο μετά τη 1 το μεσημέρι της Τρίτης, τα πρωτόνια αλληλοσυγκρούστηκαν στο εσωτερικό αισθητήρων που έχουν το μέγεθος πολυκατοικίας. Αυτές οι πολύπλοκες συσκευές έχουν σχεδιαστεί κατά τρόπο ώστε να καταγράφουν ακόμα και την παραμικρή λάμψη που σύμφωνα με τους επιστήμονες θα μας αποκαλύψει τα μυστικά της γέννησης του σύμπαντος.

Το «μποζόνιο Χιγκς»

Οπως ήταν αναμενόμενο, κάθε μικρή λάμψη προκαλούσε τα θριαμβευτικά χειροκροτήματα των επιστημόνων που είχαν συγκεντρωθεί στις αίθουσες ελέγχου του CERN, του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών. Η ανακούφιση των ειδικών ήταν μεγάλη ενώ με κομμένη ανάσα παρακολουθούσαν το πείραμα ομάδες των ειδικευμένων φυσικών σε όλο τον κόσμο. Ολοι αυτοί, είχαν υποθηκεύσει, όχι μόνον το μέλλον της επιστήμης τους αλλά και πολλά χρόνια μόχθου, μελέτης και προσπάθειας πιστεύοντας ότι ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων θα μαρτυρούσε τα μυστικά του σύμπαντος, όπως παραδείγματος χάρη, ποια είναι η ταυτότητα της σκοτεινής ύλης, αλλά και αν τελικά υπάρχει το «μποζόνιο Χιγκς» που αποδίδει μάζα σε όλα τα υπόλοιπα σωματίδια.

«Περιμένουμε κάποιες απαντήσεις», έλεγε χθες ο βραβευμένος με Νομπέλ, Ντέιβιντ Πόλιτζερ του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια από όπου παρακολούθησε το πείραμα.

Ο γενικός διευθυντής του CERN, Ρολφ Χιούερ, που βρισκόταν στην Ιαπωνία, δήλωσε ότι ο νέος επιταχυντής αδρονίων «ανοίγει μια νέα εποχή ανακαλύψεων και θα μας γεμίσει νέες γνώσεις, τόσο για το σύμπαν όσο και για τον μικρόκοσμο. Κυρίως, όμως, θα επιτρέψει σε ένα ολοκαίνουργο ειρηνικό στρατό παιδιών και νέων να ασχοληθούν με την επιστημονική γνώση και την επιχειρηματική εκμετάλλευσή της».

Η εκπρόσωπος Τύπου του κέντρου, Φαμπιόλα Τζιανότι δήλωσε ότι όλοι όσοι βοήθησαν για την επιτυχία του εγχειρήματος είναι ευτυχισμένοι και υπερήφανοι.

Πρώτες προσπάθειες

Η αλήθεια είναι ότι το καταπληκτικό επίτευγμα της Τρίτης δεν ανοίγει μόνο μια νέα εποχή ανακαλύψεων για την επιστήμη της Φυσικής. Φέρνει ξανά στο προσκήνιο το πραγματικά πολύπαθο CERN. Και αυτή τη φορά φαίνεται να κέρδισε τις εντυπώσεις. Βέβαια, ο δρόμος που πρέπει να καλυφθεί μέχρι την επίτευξη των στόχων των κατασκευαστών του είναι μακρύς. Πριν από ενάμιση χρόνο, η πρώτη προσπάθεια να τεθεί σε λειτουργία η πανάκριβη συσκευή έληξε άδοξα με μια έκρηξη.

Αποτέλεσμα ήταν να γεμίσει η μισή σήραγγα με παγωμένο αέριο ήλιο και κάπνα. Η έρευνα που πραγματοποιήθηκε στη συνέχεια για τα αίτια του προβλήματος αποκάλυψε ότι ο μεγάλος επιταχυντής αδρονίων διέθετε πάρα πολλές ευάλωτες συνδέσεις και ότι δεν είχε πραγματοποιηθεί ολοκληρωμένη αξιολόγηση του κινδύνου από τους αρμόδιους.

Σε τρία χρόνια

Ετσι, ο επιταχυντής ο οποίος είχε σχεδιαστεί για να επιταχύνει τα πρωτόνια και στη συνέχεια να «τσακίζει» το ένα πάνω στο άλλο έως ότου αποκαλύψει τα σωμάτια και τις δυνάμεις που επικράτησαν αμέσως μετά το Μπιγκ Μπανγκ (το πρώτο τρισάκις εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου) μπορούσε να λειτουργήσει μόνο με το μισό της απαιτούμενης ενέργειας. Οι φυσικοί επισημαίνουν, ωστόσο, ότι η λειτουργία του -ακόμα και με μισή ενέργεια- επί ενάμιση χρόνο, θα τους επέτρεπε να συγκεντρώσουν στοιχεία αρκετά για να ανταγωνιστούν το αμερικανικό Fermi National Accelerator Laboratory.

Τον αιώνα που πέρασε πανεπιστήμια και κράτη μπήκαν στον στίβο του ανταγωνισμού κατασκευάζοντας όλο και μεγαλύτερους επιταχυντές. Ολοι ελπίζαν ότι η δική τους ισχυρή συσκευή θα τους άνοιγε ένα παράθυρο στην αρχή και την προέλευση του σύμπαντος.

Λόγω των προβλημάτων που παρουσιάζει ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, θα χρειαστεί να περάσουν τουλάχιστον τρία χρόνια έως ότου αναπτύξει την πλήρη ισχύ του, ενώ είναι άγνωστο πότε θα καταφέρουν οι ερευνητές να πραγματοποιήσουν τις ανακαλύψεις που περιμένουν και ονειρεύονται.