Tudta-e?
...hogy az emberi test megközelítőleg 60 milliárd sejtet tartalmaz, amelynek mindegyike tízezerszer annyi molekulát tartalmaz, mint a Tejút összes csillaga?

51. szám - 2008. augusztus 11.

Az Univerzum születésének forgatókönyvét keresik

Az Európai Részecskefizikai Kutatóközpont hadronütköztető gyorsítóberendezésében kockázatos kísérlet végrehajtására készülnek a tudósok
MUHI Béla

2
Svájc és Franciaország határán, Genf közelében van az Európai Részecskefizikai Kutatóközpont (CERN), ahol hamarosan üzembe helyezik a világ legnagyobb szupergyorsítóját, az úgynevezett nagy hadronütköztetőt (LHC - Large Hadron Collider).
Szeptember elején itt kezdetét veszi az emberiség egyik legnagyobb és legkockázatosabb vállalkozása, és egyúttal minden idők talán legfontosabb tudományos kísérlete. Az LHC mínusz 217 Celsius fokra hűtött szupravezető mágneseinek terében, egy 27 kilométer kerületű kör alakú alagútban, száz méterrel a föld alatt két, csaknem fénysebességre gyorsított protonnyalábot ütköztetnek egymásnak. A várt eredmény az anyag olyan állapotát jelenti, mint ami a másodperc milliomodrészével az ősrobbanás, azaz a Big Bang után jelentkezett, tehát az Univerzum születésének korai szakaszában.

Nemzetközi összefogással, több ezer tudós együttműködésével tervezték meg, és 14 évi kitartó munkával hozták létre az emberiség leghatalmasabb, legösszetettebb és legfejlettebb gépezetét. Nemcsak a CERN-ben elért több évtizedes tapasztalat és tudományos eredmény, hanem a világ számos vezető laboratóriumában összegyűjtött tudásanyag érvényesül ebben a páratlan kísérletben.



A berendezésben hét terraelektronvolt energiára gyorsítják fel a protonokat, majd egymásnak ütköztetik őket. Az általunk ismert legapróbb részecskéi az anyagnak, az úgynevezett kvarkok szabad állapotba kerülnek, éppen úgy, mint az úgynevezett Ősrobbanás korai szakaszában. Az ilyen anyag tulajdonságait szeretnék most a tudósok megtapasztalni. Egyúttal keresik az úgynevezett gluonok szerepét is. A részecskefizikában gluonoknak nevezik a kvarkok közötti erős kölcsönhatást közvetítő részecskéket, elnevezésüket az angol glue, azaz ragasztó szó alapján kapták. A kvantumszíndinamika (QCD) elmélete szerint ezek a közvetítők tömeg nélküli részecskék. Izgalmas téma még a gravitáció mibenlétének a magyarázata is. Peter Higgs angol fizikus még 1960-ban kidolgozott elméletét vizsgálják a kutatók. Az úgynevezett Higgs-bozont a részecskefizika standard modellje jósolta meg, ez alakítja ki a Higgs-teret és felelős az elemi részecskék tömegéért. Leon Lederman Nobel-díjas fizikus egyszerűen csak Isteni-részecskéknek mondja a Higgs-bozonokat, utalva esetleges lényeges szerepükre a gravitáció kialakításában. Ennek a kérdéskörnek a tisztázását is remélik az LHC kísérletben.



A világ közvéleménye, de a tudósok egy része is aggodalmát fejezi ki a CERN részecskegyorsítójában szeptember elejére tervezett páratlan kísérlet kapcsán. Szerintük a szupergyorsító oly nagy kapacitású, és olyan hatalmas energiákkal manipulál, hogy működtetése előre nem látható következményekkel járhat. Antianyag keletkezhet, mini fekete lyukak alakulhatnak ki, vagy várakozásainkkal ellentétben teljesen másféle viselkedést mutat az „ősanyag” – és akkor elszabadulhat a pokol.

A berendezést folyamatosan ellenőrzik, számos biztonsági intézkedést hoztak, a világ legkiválóbb szakembereiből álló bizottságok adtak megnyugtató véleményt a kísérlet megbízhatóságával kapcsolatban. Antianyagot ma már rutinszerűen lehet előállítani, és biztonságosan vizsgálni. Fekete lyukak a kozmosz hideg képződményei, hatalmas tömegkoncentrációval rendelkeznek, így az úgynevezett eseményhorizontjukon belülre kerülő tárgyakat menthetetlenül magukba terelik, „felfalják”, miáltal tömegük és gravitációs hatásuk tovább fokozódik. Még saját fényrészecskéiket is visszatartják, ezért feketék, láthatatlanok. Stephen Hawking, korunk egyik legjelentősebb fizikusa feltételezi, hogy mikroszkopikus méretű fekete lyukak keletkezhettek az Univerzum kialakulása kori szakaszában. Ám ezek az objektumok forrók, elnyelnek ugyan anyagot, de intenzíven sugároznak is. Így rövid időn belül az összes elnyelt energiát kisugározva eltűnnek. Tehát nem reális a kétkedők azon állítása, hogy az LHC kísérlet során keletkező esetleges apró fekete lyukak részecskéket, atommagokat, molekulákat, berendezéseket, hegyeket, földrészeket elnyelve előidézik bolygónk „magába roskadását”, sőt a Naprendszer pusztulását is. A tervezett kísérlet biztonságával szemben szkeptikus tudósok között vannak olyanok is, akik azt gondolják, hogy az anyagnak eddig sohasem látott állapota, strangeletnek nevezett, eddig csupán elméleti szinten létező anyagcsomók alakulnak ki, melyek veszélyesek lehetnek, ha stabil állapotban vannak, töltésük pedig negatív, mert a normális anyagot láncreakció során átalakítják…



Az Európai Részecskefizikai Kutatóközpont hadronütköztető gyorsítóberendezésében valójában meg sem közelítik azokat az energiákat, amelyekkel a távoli csillagrobbanások következtében szétszórt kozmikus sugárzás egyes részecskéi hordoznak. Márpedig ezek folyamatosan záporoznak pl. a Hold felszínére, égi kísérőnknek ez meg sem kottyan, vígan mosolyog ránk romantikus nyári estéken…

Az emberiség tudományos ismereti hatalmasak, a részeredmények kiválóak, az alkalmazások is többnyire sikeresek. Csak az alapok, az anyag, a tér és az idő alapvető mivoltának a tisztázásában az elmúlt évezredekben aligjutottunk előrébb. Nehogy most derüljön ki, hogy az igazság valahol máshol van…

Higgyünk tehát Roberto Sabannak, az LHC berendezéseinek üzembe helyezéséért felelős igazgatónak, aki szakmai ismeretei alapján, felelőssége teljes tudatában kijelenti, hogy a világraszóló részecskefizikai kísérlet nem okoz világvégét. Ha viszont tévedne, akkor már úgysem lesz, aki ezért felelősségre vonhatná…



ISSN 2334-6248 - Elektronikus folyóiratunk havonta jelenik meg. ©2020 Fókusz. Minden jog fenntartva!
Design by predd | Code by tibor