ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Σάββατο 15 Σεπτεμβρίου 2012

Συγκρούσεις πρωτονίων με ιόντα μολύβδου για πρώτη φορά στο CERN

Από τα ξημερώματα της Πέμπτης εκτελούνται στον επιταχυντή σωματιδίων LHC στο CERN τα πρώτα πειράματα στα οποία συμβαίνουν συγκρούσεις πρωτονίων με ιόντα μολύβδου, καθένα από τα οποία περιέχει 82 πρωτόνια. Πρόκειται για ακόμη ένα τεχνολογικό επίτευγμα, αφού είναι η πρώτη φορά που συγκρούονται μεταξύ τους διαφορετικά είδη σωματιδίων στον LHC, φθάνοντας πιο κοντά στην αναπαραγωγή των συνθηκών που επικρατούσαν λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Καθώς οι συγκρουόμενες δέσμες έχουν διαφορετική ενέργεια και διαφορετικό μέγεθος προκύπτουν αρκετές τεχνικές προκλήσεις όπως ο συντονισμός των συχνοτήτων στους ηλεκτρομαγνήτες που προωθούν τα σωματίδια, που στο παρελθόν έχει προκαλέσει προβλήματα σε άλλους επιταχυντές...
Μια δέσμη πρωτονίων στο CERN μπορεί να επιταχυνθεί σε ενέργειες της τάξης των 4 ΤeV, οπότε η σύγκρουση δύο δεσμών μεταξύ τους παράγει ενέργεια της τάξης των 8 TeV. Ένας πυρήνας μολύβδου όμως, με 82 πρωτόνια στο εσωτερικό του, μπορεί να επιταχυνθεί έως και τα 328 TeV, συμμετέχοντας σε συγκρούσεις πολύ μεγαλύτερης ενέργειας, και ανοίγοντας το παράθυρο σε νέου είδους φυσική.
Αυτά συμβαίνουν στο πείραμα ALICE, ένα από τα έξι μεγάλα πειράματα που λαμβάνουν χώρα αυτό τον καιρό στον LHC, με βασικό σκοπό τη μελέτη της ύλης όταν θερμαίνεται 250.000 φορές περισσότερο από το καυτό πλάσμα που βρίσκεται στο εσωτερικό του Ήλιου. Στο πείραμα αυτό παράγεται η πιο καυτή μορφή ύλης που έχουμε ποτέ παρατηρήσει, ένα πλάσμα κουάρκ - γλουονίων, που φτάνει σε θερμοκρασία της τάξης των 5.5 τρισεκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.
Κατά τη διάρκεια των πρώτων συγκρούσεων που συνέβησαν τις πρωινές ώρες της Πέμπτης, παρατηρήθηκαν τα σωματίδια που παράχθηκαν από τις συγκρούσεις πρωτονίων με τα πολύ μεγαλύτερα ιόντα μολύβδου. «Ήταν μια πιλοτική άσκηση για να δούμε εάν ο LHC μπορεί να ανταπεξέλθει σε τέτοιες ασύμμετρες συγκρούσεις. Μας έδειξε ότι μπορεί, λειτούργησε άψογα», σχολίασε ο Johannes Wessels, επιστήμονας του ALICE. Οι συγκρούσεις αυτής της εβδομάδας είναι μόνο μια πρόγευση αυτών που θα επακολουθήσουν τον Ιανουάριο και το Φεβρουάριο, πριν την προγραμματισμένη παύση των εργασιών στον LHC για έργα αναβάθμισης, που θα διαρκέσει περισσότερο από ένα χρόνο. 
www.naftemporiki.gr