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 28 Μαρτίου 2015

Βραχυκύκλωμα στον LHC απειλεί με καθυστερήσεις

Μηχανικοί του CERN προσπαθούν να εντοπίσουν το πρόβλημα με συσκευή ακτίνων Χ (Πηγή: Maximilien Brice/CERN)
Γενεύη 
Ένα μικρό κομμάτι μετάλλου που έπεσε μέσα σε έναν μαγνήτη του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) θα μπορούσε να καθυστερήσει για εβδομάδες την επαναλειτουργία του μεγαλύτερου και ακριβότερου επιστημονικού πειράματος στον κόσμο. Το πρόβλημα έγινε αντιληπτό το περασμένο Σάββατο, στη διάρκεια γενικής δοκιμής ενόψει της ενεργοποίησης του επιταχυντή, δύο χρόνια μετά το κλείσιμό του για μια γενική αναβάθμιση...


Βραχυκύκλωμα στο κύκλωμα τροφοδοσίας


Το μεταλλικό αντικείμενο προκάλεσε βραχυκύκλωμα στο κύκλωμα τροφοδοσίας ενός από τους χιλιάδες υπεραγώγιμους μαγνήτες που κατευθύνουν τις δέσμες πρωτονίων μέσα σε μια υπόγεια κυκλική σήραγγα μήκους 27 χιλιομέτρων.



«Ένα μικρό μεταλλικό αντικείμενο βρίσκεται μέσα σε αυτό που ονομάζουμε κουτί διόδου»δήλωσε ο Λιν Έβανς, ο φυσικός που είχε τεθεί επικεφαλής του σχεδιασμού και της κατασκευής του επιταχυντή στο ευρωπαϊκό εργαστήριο CERN στη Γενεύη.



Όπως ανακοίνωσε το εργαστήριο την Πέμπτη, η θέση του βραχυκυκλώματος εντοπίστηκε με την ελεγχόμενη διοχέτευση ηλεκτρικού ρεύματος και ακτινογραφίες.



Προβλήματα τέτοιου είδους ήταν εν πολλοίς αναμενόμενα, καθώς στη διάρκεια των εργασιών αναβάθμισης, η σήραγγα των 27 χιλιομέτρων χρειάστηκε να ανοιχθεί κάθε 20 μέτρα. Οι 10.000 χιλιάδες μαγνήτες που καθοδηγούν τα πρωτόνια στην κυκλική κούρσα τους ελέγχθηκαν, ενισχύθηκαν και εξοπλίστηκαν με νέο σύστημα που τους ψύχει στους -273 βαθμούς Κελσίου, κοντά στο απόλυτο μηδέν.



Καθυστέρηση αγνώστου διαρκείας



Οι υπεύθυνοι του LHC προγραμμάτιζαν να ενεργοποιήσουν αυτήν την εβδομάδα τις δύο δέσμες πρωτονίων που κινούνται με αντίθετη φορά μέσα στο κυκλικό τούνελ.



Αυτό θα καθυστερήσει μέρες ή και μήνες λόγω του τελευταίου προβλήματος, για την αντιμετώπιση του οποίου υπάρχουν τρεις πιθανές λύσεις: πρώτον, οι μηχανικοί θα μπορούσαν να διοχετεύσουν ελεγχόμενους παλμούς ηλεκτρικού ρεύματος για να λιώσουν το μεταλλικό αντικείμενο· δεύτερον, να προσπαθήσουν να το μετακινήσουν από τη θέση του με ριπές ερίου ηλίου σε υψηλή πίεση. Στο χειρότερο σενάριο, θα πρέπει να ανοίξουν ένα ολόκληρο τμήμα της σήραγγας, να επαναφέρουν τους μαγνήτες σε θερμοκρασία δωματίου, να αφαιρέσουν το αντικείμενο και στη συνέχεια να ψύξουν εκ νέου το σύστημα. Μια τέτοια προσπάθεια θα απαιτούσε γύρω στις έξι εβδομάδες, εκτιμά το CERΝ.



Οι συγκρούσεις πρωτονίων στον LHC προγραμματίζεται να αρχίσουν δύο μήνες μετά την ενεργοποίηση των δύο δεσμών. 



Οι γιγάντιοι ανιχνευτές του LHC καταγράφουν όλα τα υποατομικά σωματίδια που παράγονται από τις εκρήξεις και στέλνουν έναν ωκεανό δεδομένων σε ένα γιγάντιο υπολογιστικό κέντρο.



Μετά την ιστορική ανακάλυψη του μποζονίου Χιγκς το 2012, ενός βασικού εξαρτήματος στο μηχανισμό μέσω του οποίου η ύλη αποκτά τη μάζα της, ο LHC θα μπορούσε τώρα να δώσει απαντήσεις για τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη, τη θεωρία της υπερσυμμετρίας και τις επιπλέον διαστάσεις που ορισμένοι φυσικοί πιστεύουν ότι κρύβονται στο Σύμπαν.
www.tovima.gr