Didžiuoju hadronų greitintuvu (LHC) atliekamas iki šiol sudėtingiausias
mokslinis eksperimentas - subatominių dalelių srautai paleidžiami skrieti
beveik šviesos greičiu ir nukreipti priešingomis kryptimis susidurs vienas
su kitu. Mokslininkai jau paleido pirmąjį srautą, vėliau paleis ir antrąjį.
Šis bandymas taip pat gali pagrįsti arba paneigti kai kurias naująsias
erdvėlaikio teorijas ir atsakyti į klausimą, ar lygiagrečiai su mūsų Visata
yra kitas matmuo arba matmenys.
„Paleidus srautą, duomenys gaunami maždaug po penkių sekundžių", - sakė
LHC projekto vadovas Lynas Evansas. Netrukus žybtelėję
valdymo ekranai patvirtino, kad dalelės pateko į greitintuvą. Mokslininkas mano, kad eksperimentas prasidėjo sėkmingai.
„Mus apėmusios dvi emocijos: pasitenkinimas dėl įvykdyto svarbaus
uždavinio ir viltis, jog mūsų laukia didingi atradimai", - sakė Europos
branduolinių tyrimų organizacijos (European Organisation for Nuclear
Research, CERN) generalinis direktorius Robertas Aymaras.
Per eksperimentą bus užfiksuota gausybė duomenų, o juos apdoroti bus nelengva, todėl Europos branduolinių tyrimų centre dirbantis Lietuvos mokslininkas Valdas Rapševičius sako, kad atradimai bus padaryti ne tunelyje po žeme.
„CERN – tai tik duomenų šaltinis, taškas, iš kurio ateina duomenys, vienoje vietoje jų išanalizuoti neįmanoma. Todėl specialiai CERN yra sukurta technologija GRID – lygiagrečiųjų ir paskirstytų skaičiavimų tinklo projektas, kuriame dalyvauja ir Lietuvos universitetai bei moksliniai institutai.
Šios infrastruktūros dėka kompiuteriai sujungiami į vieną skaičiavimo mašiną. Iš CERN duomenų srautas patenka į universitetų skaičiavimo centrus, ten atliekamas pirminis apdorojimas, kuris perduodamas į šimtus kitų universitetų“, - sudėtingą analizės procesą aiškino V.Rapševičius.
Kad šis milžiniškas projektas būtų užbaigtas, prireikė beveik dviejų
dešimtmečių, 6 mlrd. Šveicarijos frankų (apie 13 mlrd. litų) ir 5 tūkst.
mokslininkų inžinierių ir technikų armijos iš beveik trisdešimties šalių.
Trečiadienį 9 val. 30 min. vietos (10 val. 30 min. Lietuvos) laiku
pirmieji protonai buvo paleisti skrieti 27 kilometrų ilgio žiediniu tuneliu,
įrengtu abipus Šveicarijos ir Prancūzijos sienos, Europos branduolinių
tyrimų organizacijos (European Organisation for Nuclear Research, CERN)
būstinėje.
Dalelės, įsuktos iki greičio, kuris tik milijonine procento dalimi
nusileis šviesos greičiui, pirmajame ilgalaikio eksperimento etape bus
paleistos trenktis viena į kitą, o mikroskopinėje erdvėje bus pasiekta 100
tūkst. kartų aukštesnė negu Saulėje temperatūra.
Tada mokslininkai ištirs šio susidūrimo skeveldras, ieškodami naujų
elementariųjų dalelių.
„Mes įžengsime į naują fizikos teritoriją“, - sako Peteris Jenni, dirbantis laboratorijoje ATLAS - vienoje iš keturių prie greitintuvo žiedo įrengtų milžiniškų laboratorijų, kuriose dalelių
susidūrimai bus stebimi daugybe jautrių detektorių.
„Trečiadienis taps labai svarbia gaire“, - pridūrė mokslininkas.
LHC yra daug galingesnis prietaisas, palyginti su CERN sukurtu jo
prototipu - Didžiuoju elektronų ir pozitronų greitintuvu (LEP) bei
senstelėjusiu dalelių greitintuvu, įrengtu Ilinojuje įsikūrusioje
legendinėje Fermi laboratorijoje.
Naujajame greitintuve masyvios subatominės dalelės - protonai arba jonai,
dar vadinami hadronais susidurs 14 teraelektronvoltų (TeV) galia. LHC
išvystoma galia septynis kartus didesnė už didžiausią Fermi laboratorijoje
pasiektą greitintuvo „Tevatron“ galią.
Milžiniškas projekto mastas stulbina žinant, kad jo tiriami objektai yra
neįtikėtinai maži.
Fizikams ilgą laiką nedavė ramybės klausimas, kodėl dalelės įgyja tam
tikrą masę.
Britų fizikui Peteriui Higgsui 1964 metais kilo mintis,
kad turi egzistuoti kažkoks nepastebimas laukas, kuris veikia tarsi klijai.
Per šį lauką skriejančios dalelės įgyja masę sąveikaudamos su dalelėmis
tarpininkėmis, kurias fizikos teoretikai pavadino Higso bozonais.
Higso bozonas dažnai vadinamas „dieviškąja dalele“, kurią galima aptikti
bet kur, tačiau kol kas niekam nepavyko užfiksuoti.
Pasak prancūzų fiziko Yveso Sacquino, daug pastangų
pareikalavusiais tyrimais, atliktais naudojant LEP ir Fermi laboratorijos
greitintuvus, pavyko nustatyti siauresnį energijos intervalą, kuriame
labiausiai tikėtina pastebėti šią slapią dalelę.
Žinant Didžiojo hadronų greitintuvo galimybes, „labai tikėtina, kad
dalelė bus aptikta“, sakė Y.Sacquinas.
Kai kurie ekspertai taip pat tikisi, kad LHC netrukus padės išaiškinti
dalelių supersimetrijos paslaptį.
Supersimetrijos teorija dar platesnė už P.Higgso prielaidą. Ji teigia,
kad pagal standartinį modelį (teorijos, aprašančios fundamentaliąsias
daleles ir jų tarpusavio sąveiką) kiekviena dalelė turi panašiomis savybėmis
pasižyminčią, tačiau daug masyvesnę porininkę.
Tokios dalelės gali paaiškinti pastaraisiais metais padarytą gluminantį
atradimą, jog regimoji medžiaga sudaro tik kiek daugiau negu 4 proc. Visatos
masės. Visa kita masė tenka kol kas menkai suprantamiems fenomenams -
„tamsiajai medžiagai“ ir „tamsiajai energijai“.
CERN generalinis direktorius Robertas Aymaras įsitikinęs, kad naujuoju greitintuvu atlikti bandymai padės pasiekti
didžiulį proveržį aiškinantis šias paslaptis.
„Neabejotina, kad LHC padės nustatyti ir perprasti tamsiosios medžiagos
prigimtį“, - sakoma jo vaizdo pranešime.
CERN surengė viešųjų ryšių kampaniją, kuria siekiama užtikrinti žmones,
jog LHC nesukurs visą planetą galinčių praryti juodųjų bedugnių arba
hipotetinių dalelių, vadinamų „keistelėmis“ (strangelet), kurios paverstų
Žemę keistosios medžiagos gniutulu.
Organizacijos sudaryta komisija patikrino apskaičiavimus ir nustatė, kad
tokio įvykio galimybė nepaprastai menka, jeigu iš viso įmanoma. Prancūzijoje
taip pat atliko atskirą eksperimentų saugumo tyrimą.
Šiaip ar taip, trečiadienį pasaulio pabaiga neištiks vien dėl to, kad LHC
tą dieną neatliks jokių dalelių susidūrimų.
Tokio pobūdžio bandymai tikriausiai bus pradėti „po kelių savaičių“.
Daugelio etapų programos metu bus patikrinta, kaip veikia greitintuvas ir jo
įranga, patikslintos darbo procedūros, ir tik tada LHC bus paleistas visa
galia, sakė P.Jenni.
Kasdien teks išanalizuoti kalnus duomenų, todėl „praeis savaitės arba
mėnesiai, kol atsiras tikrų vilčių aptikti kažką nauja“, pridūrė jis.
„LHC - ne vien mašina. Tai mūsų laikmečio intelekto iššūkis, - rašoma
Didžiojoje Britanijoje leidžiamo savaitinio žurnalo „New Scientist“ šios
savaitės numeryje. - Jeigu pasiseks... dabartiniai fizikos vadovėliai pasens
iki 2009 metų pabaigos“.