ΒΟΥΤΙΑ ΣΤΑ ΑΔΥΤΑ ΤΟΥ ΕΠΙΤΑΧΥΝΤΗ ΠΟΥ ΕΝΤΟΠΙΣΕ ΤΟ ΜΠΟΖΟΝΙΟ

 

Αγνωστες «εικόνες» από το CERN, από το σχεδόν απόλυτο ψύχος σε θερμοκρασίες ένα δισ. φορές μεγαλύτερες από αυτή στην καρδιά του Ηλιου

ΡΕΠΟΡΤΑΖ Στέφανος Κρίκκης

«Μα, καλά, τι μπορεί να ζήσει για χρονικό διάστημα 10 στη μείον 10 δευτερόλεπτα; Κι αν εμφανιστεί κάτι για τόσο λίγο, πώς θα το δούμε;». Αυτό ήταν ένα από τα βασικά προβλήματα που έπρεπε να αντιμετωπίσει ο περίτεχνος μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων ώστε να μας οδηγήσει στην ανακάλυψη του περίφημου μποζονίου.

Πρώτα όμως έπρεπε και κάποιος να τον φτιάξει! «Εμείς αποκλείεται! Να φτιάξουμε το κανάλι της Μάγχης στη στεριά;», έλεγαν εκπρόσωποι μεγάλων εταιρειών στα μέσα της δεκαετίας του 1980. Και φάνταζε πράγματι απίστευτο, όσο απίστευτο ακουγόταν πολλά χρόνια πριν ότι αυτό το υπόγειο τούνελ μήκους 27 χιλιομέτρων, που μέσα του μεταφέρθηκαν κάτι ανιχνευτές οι οποίοι ζύγιζαν όσο ο Πύργος του Αϊφελ, θα μπορούσε να αναπαραστήσει τις συνθήκες δημιουργίας όχι ενός αλλά εκατομμυρίων Συμπάντων! Και επιπλέον να βρει και το μποζόνιο.

Το 1985, οι εκπρόσωποι των εταιρειών που στέκονταν στα λιβάδια των γαλλογερμανικών συνόρων και κοίταζαν μέσα από κάτι φρεάτια τις στοές όπου θα έπρεπε να φτιαχτεί το τούνελ του Επιταχυντή, χαιρέτησαν ευγενικά κι έφυγαν.

Βέβαια, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων του CERN είχε έναν πρόγονο που λεγόταν Μεγάλος Επιταχυντής Ηλεκτρονίων - Ποζιτρονίων. Ο ντόρος γινόταν για να φτιαχτεί ο παππούς επιταχυντής ο οποίος το 2000 θα σιωπούσε και θα έδινε τη θέση του στον εγγονό επιταχυντή που θα κατασκευαζόταν στο ίδιο ακριβώς σημείο. Τον πρώτο, λοιπόν, επιταχυντή τον έφτιαξαν οι τοπογράφοι και οι μηχανικοί του CERN μόνοι τους και το έργο ολοκληρώθηκε στις αρχές του 1988. Υστερα από 11 χρόνια λειτουργίας έδωσε τη σκυτάλη στον Μεγάλο Επιταχυντή. Αυτός ανέλαβε να προχωρήσει τη φυσική πολλά βήματα μπροστά με πρώτο και καλύτερο σταθμό να εντοπίσει το μποζόνιο Χιγκς ώστε να καταλάβουμε μεταξύ άλλων την αιτία που όλοι έχουμε τη μάζα, δηλαδή τα κιλά που έχουμε.

Για να γίνει αυτό έπρεπε μέσα στο τούνελ του Επιταχυντή να δημιουργηθούν συνθήκες όπως εκείνες που επικράτησαν 10 στη μείον 10 δευτερόλεπτα, μετά τη Μεγάλη Εκρηξη. Ασύλληπτα μικρό χρονικό διάστημα αλλά αρκετό για να γίνει χαμός. Οι συγκρούσεις των δεσμών πρωτονίων, το πώς θα δημιουργούνταν, το πού θα εκτοξεύονταν και το πώς θα αναλύονταν ήταν όλα τα λεφτά, δηλαδή και τα 6 δισ. ευρώ, όπως και ο κόπος και η έμπνευση περισσότερων από 6.000 τεχνικών και επιστημόνων από κάθε χώρα της Ευρώπης και όχι μόνο.

Τα πρωτόνια για να συγκρουστούν, ώστε από τη διάσπαση να προκύψουν άλλα σωματίδια και δυνάμεις όπως περίπου υποθέτουμε ότι συνέβη κατά τη γέννηση του Σύμπαντος, χρειάζονταν ησυχία και ούτε ίχνος αέρα. Αν μπορούσε κάποιος να τρυπώσει στο τούνελ του Μεγάλου Επιταχυντή, θα πάθαινε ασφυξία. Το φεγγάρι που δεν έχει ατμόσφαιρα έχει 10 φορές περισσότερη ατμόσφαιρα απ' ό, τι ο Επιταχυντής. Και τέτοιο κρύο που δεν υπάρχει πάνω στη Γη.

Υπ' αυτές τις συνθήκες, οι δέσμες πρωτονίων άρχισαν να συγκρούονται με ρυθμό 11.000 το δευτερόλεπτο παράγοντας ενέργεια 14 teraelectronvolt (TeV), δηλαδή όσο 14 κουνούπια! Οχι όμως υπό φυσιολογικές συνθήκες. Ενα κουνούπι που πετάει παράγει κινητική ενέργεια 1 TeV.

Στον Μεγάλο Επιταχυντή όμως, η ενέργεια και από τα 14 κουνούπια είναι συμπιεσμένη σε μια περιοχή τόσο μεγάλη όσο το ένα τρισεκατομμυριοστό ενός κόκκου σκόνης! Τέτοια είναι η ενέργεια που παραγόταν στο CERN για χάρη του μποζονίου και μάλιστα κάθε φορά που δύο δέσμες πρωτονίων έπεφταν η μία πάνω στην άλλη, αμέτρητες φορές ανά δευτερόλεπτο, η θερμοκρασία που παραγόταν ήταν ένα δισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από εκείνη στην καρδιά του Ηλιου. Μέσα σε ένα τέτοιο αφιλόξενο και παράδοξο περιβάλλον, οι διασπάσεις των πρωτονίων που έτρεχαν με ταχύτητα παραπλήσια του φωτός πλημμύριζαν τον Επιταχυντή με διάφορα άλλα σωματίδια τα οποία με τη σειρά τους υφίσταντο διάσπαση σε άλλα και κάπως έτσι, συλλέγοντας και αναλύοντας τα προϊόντα διάσπασης, φθάσαμε στη μεγάλη ανακάλυψη.