Светът е физика! Пробваме да научим как е възникнала Вселената

Днес физиката ликува!

За пръв път на 10 септември 2008 година в най-мощния в света ускорител на частици ще настъпи дългоочаквания от няколко поколения физици момент.

Сноп протони ще бъде ускорен в най-интересния научен експеримент в последните години, провеждан от Европейската организация за ядрени изследвания, известна още като ЦЕРН. 

Проектът е финансиран от Европейската общност.

Събитието стартира в 10.00 часа българско време край Женева, на границата между Франция и Швейцария.

Учени от целия свят и медии са препълнили мястото, а самият експеримент може да бъде наблюдаван наживо тук, както и по BBC.

Какво точно ще се случи в ЦЕРН?

"Днес практически ще бъде извършен последният тест, че тази голяма машина /ускорителят на частици, бел. ред./ има шанс да проработи и всъщност правим първата стъпка към научаването за това как е възникнала Вселената", поясниха за Dnes.bg специалисти по физика на елементарните частици към Института по ядрени изследвания и ядрена енергетика /ИЯИЯЕ/ и Физическия факултет към СУ.

Три десетилетия след първоначалната идея за експеримента, днес учените ще пробват да пуснат сноп от частици в 27-километровия подземен тунел на мощния ускорител на частици.

Целият проект, който струва феноменалните над 6 милиарда евро /навремето Конгресът на САЩ е отказал финансиране на аналогична разработка поради високата цена/, цели да сблъска частиците с невероятна енергия.

До някаква степен това ще пресъздаде условията, в които е съществувала Вселената веднага след Големия взрив. 

На 10 октомври пък ще бъде направена втората стъпка в проекта, а именно сблъскването на противоположни снопове протони.

Изискваната точност за сблъскването на двата снопа образно казано е сравнима с точността, която е необходима при сблъскването на върховете на две игли, изпратени една срещу друга от двата края на Атлантика, обясни пред ВВС Дейв Барни, експерт от контролния пункт в ЦЕРН.

За да може сблъсъкът да стане факт, в тунела, който е построен под границата на Франция с Швейцария, са поставени над 1000 цилиндрични магнити, които имат за цел да ускорят сноповете с елементарните частици, наречени протони, до скорост близка до тази на светлината.

Ролята на магнитите е да фокусират тези снопове,  които ще се насочат в противоположни посоки и накрая ще се сблъскат.

Така учените се надяват да открият нова частица, чието съществуване е хипотеза от много време насам - Хигс-бозона, наричан още Божествена частица, единствената ненаблюдавана  от участващите в Стандартния модел на взаимодействията на елементарните частици. 

Малко пояснения

Точното значение на LHC е "large hadron collider", тоест „голям адронен ускорител“ и представлява уникална машина, която ще ускорява насрещни /обикалящи в противоположни посоки, по и срещу часовниковата стрелка по окръжност с обиколка 27 километра/, снопове протони, които ще се срещнат на четири места.

На тези четири места са разположени четири основни експериментални установки /детектори/ за изучаване на „продуктите на взаимодействието им“.

Все още обаче, дори и след днешния експеримент, LHC е в пробен период. Енергията на насрещните снопове от протони ще се увеличава на стъпки през следващите месеци, докато достигне проектната енергия от 5 TeV /тера електронволта/, което е равно на 5000 GeV (гига електронволта/.

Първият опит на ускорителя на частици, насрочен за днес, ще е с енергия 450 GeV, тоест по-малко от 1/10 от проектната. 

Какво се очаква, когато LHC заработи истински, тоест на пълна мощност?
 
На първо място – откриване на така наречената частица Хигс-бозон. 

За нея единствено липсва експериментално потвърждение /тоест, не е наблюдавана/, от всички присъстващи в обичайната версия на теоретичния, т. нар. Стандартен модел на взаимодействията на елементарните частици. 

Тестване на различни теоретични хипотези, издигнати от различни съображения в областта на физиката на елементарните частици, теорията на струните, астрофизиката и космологията.

Евентуално: някои от свойствата на Вселената ни, тъй като при взаимодействията на протоните, при тези високи енергии, ще се пресъздадат част от условията, които са съществували в сравнително ранната Вселена.

Ползата от всичко това: естествено, научните открития, които се очакват и които, разбира се, не могат да се предскажат, както и усвояването и развитието на върховите технологии, които са ценност за развитието на икономиката и информационните технологии.

Да не забравяме, че Интернет е замислен и създаден именно в ЦЕРН от хора, работещи там, като първоначалната идея е била за улесняване на научните комуникации...

Нашето участие в ЦЕРН

Ние сме 20-та страна-членка на ЦЕРН. България е приета преди десетина години, а в момента там има почти 100 български студенти и учени.

Някои от тях /например д-р Георги Султанов и д-р Владимир Генчев от Института по ядрени изследвания и ядрена енергетика /ИЯИЯЕ/ и д-р Леандър Литов от Физическия факултет на СУ/, както и други наши докторанти и млади учени, участват непосредствено в построяването и в бъдещите експерименти на ускорителя. 

И накрая - за тези, които много се притесняват, че най-мощният ускорител на частици ще взриви планетата и ще доведе до преждевременен край на света - посетете сайта, носещ името "Мощният ускорител на частици унищожи ли вече света?".

Търсете отговора там :)