Rekordowa energia = nowe odkrycia?

LHC to Wielki Zderzacz Hadronów w ośrodku badawczym CERN pod Genewą. Zderzeń cząstek z taką energią, jaką osiągnięto w LHC, nie wykonało jeszcze żadne laboratorium na świecie.

Elektronowolt to jednostka energii, prędkości i masy używana w fizyce cząstek elementarnych. Dla porównania, 1 GeV (Gigaelektronowolt) - mniejszy 1 tysiąc razy od 1 TeV - to mniej więcej energia pojedynczego protonu w stanie spoczynku. Akceleratory działające w innych ośrodkach badawczych na świecie nie mogą na razie osiągać takich energii zderzeń, do jakich doszło we wtorek w LHC. Najpotężniejszy z nich - Tevatron, działający w amerykańskim ośrodku Fermilab - może rozpędzić wiązkę cząstek do energii ok. 1 TeV, czyli zderzenia odbywają się przy energii ok. 2 TeV. W LHC jedna wiązka osiąga energię 3,5 TeV czyli zderzenia odbywają się z enegią 7 TeV.

Badacze zacierają ręce. "To wspaniałe być w tym dniu fizykiem cząstek elementarnych. Mnóstwo ludzi czekało bardzo długo na ten moment i właśnie ich cierpliwość i poświęcenie zaczyna przynosić owoce" - powiedział we wtorek dyrektor generalny Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN podczas transmitowanej na żywo w internecie publicznej prezentacji pierwszych zderzeń przy najwyższej energii, jaką kiedykolwiek udało się osiągnąć w jakimkolwiek laboratorium fizycznym.

Large Hadron Collider (ang. Wielki Zderzacz Hadronów) to kołowy akcelerator cząstek, znajdujący się w ośrodku badawczym CERN pod Genewą. Umieszczony jest w specjalnym kolistym tunelu, 100 metrów pod ziemią. Tunel ma średnicę ok. 9 km. Są w nim przyspieszane dwie przeciwbieżne wiązki cząstek (najczęściej protonów), które następnie zderzają się ze sobą. W LHC naukowcy próbują doprowadzić sztucznie do takiego skupienia materii, które umożliwi powstanie cząstek cięższych niż te, które na co dzień można obserwować.

Do rejestracji cząstek, pojawiających się w miejscach zderzeń, służą cztery zestawy detektorów - ATLAS, CMS, ALICE i LHCb - umieszczone w czterech miejscach na obwodzie akceleratora. Każdy z nich jest zaprojektowany do wykrywania innego rodzaju cząstek i zjawisk. Razem będą dostarczały naukowcom 3 tys. GB (gigabajtów) danych dziennie, co przekłada się na dziesiątki PB (petabajtów, czyli milionów gigabajtów) danych rocznie. Z tej masy informacji fizycy na całym świecie będą się starali wyłuskać ślady odkryć, bo obserwacja powstawania i rozpadu cząstek ma na celu uzyskanie w warunkach laboratoryjnych dowodów na istnienie cząstek i procesów, o których na razie mówią tylko teorie.