Megtalálják az „isteni” részecskét?
A világ legnagyobb kísérleti berendezése, a CERN nagy hadronütköztetője (LHC) Genf mellett, a francia-svájci határon 100 méter mélyen, egy 27 kilométeres, 3 méter átmérőjű alagútban üzemel, ahol a csaknem a fény sebességére felgyorsított, egymással szemben haladó részecskenyalábokat ütköztetnek. Az ütközések során új elemi részecskék keletkeznek általában igen rövid élettartammal, amelyek tanulmányozásával a kutatók az anyag tulajdonságait, illetve a világegyetem keletkezésének titkait remélik megfejteni.
2008 szeptemberében, néhány nappal az után, hogy az első protonok átszaladtak az LHC gyorsítógyűrűjén, a protonok gyorsításáért felelős szupravezető mágnesek csatlakozói közül egy megolvadt. A javítás után a biztonságos üzemeltetés érdekében csak félgőzzel indították újra az LHC-t. A maximális 7 TeV-es nyalábenergia csak a problematikus csatlakozók kicserélésével és egyéb apró javítások elvégzésével garantálható. Ezért a CERN 2012-ben 15 hónapra leállítja az LHC-t és vele együtt a CERN összes többi gyorsítóját is, hogy az LHC-vel kapcsolatos munkálatokra koncentrálhassanak. A hosszú szünet kedvezőtlenül érinti azt a több száz fizikust, akik a többi gyorsítót használó kisebb programokon dolgoznak.
A következő két hónapban az LHC fizikusai a 82 protonból és még több neutronból álló ólomionokat ütköztetik. Az ütközéseknek köszönhetően kiszabadulnak a protonok és a neutronok alkotórészei, a kvarkok és gluonok. A kvark-gluon „leves" tanulmányozása során a fizikusok többet megtudhatnak arról, hogy miként alakultak ki az atomok 13,7 milliárd éve, a Világegyetem megszületése után.
Jövőre az LHC fizikusai folytatják a Higgs-bozon keresését is. „Elméletileg mindent tudunk a Higgs-bozonról, kivéve azt, hogy mekkora a tömege. A tömegtől függnek bizonyos tulajdonságai. Már kizártunk a Higgs-bozon tömegének több tartományát" - hangsúlyozta Jonas Strandberg, a CERN fizikusa.
A tudósok már 99 százalékos bizonyossággal tudják, hogy a Higgs-bozon tömege nem lehet a 160 és 220 gigaelektronvolt (1 GeV = 1 milliárd elektronvolt) közti tartományban. (Összehasonlításképp a proton tömege 0,938 GeV).
Még mindig eséllyel "pályázhatnak" a Higgs-bozon tömegére a 114 és 135 GeV közötti, valamint az 500 GeV feletti tartományok. "Jövőre kizárjuk az összes tartományt. Úgy vélem, hogyha 2012-ben nem találjuk meg az „isteni” részecskét, a Higgs-bozon abban a formában, amelyben feltételezzük, nincs is. Amennyiben ez bebizonyosodik, valamivel helyettesítenünk kell, át kell értelmeznünk mindent, amit tanultunk, és amit igaznak hiszünk" - emelte ki Strandberg. Joao Guimaraes da Costa, a Harvard Egyetem fizikusa, az LHC-csapat tagja szerint viszont akár öt évbe is beletelik, míg megtalálják a Higgs-bozont.
A részecskegyorsítókkal való “barátkozáshoz” elengedhetetlen a magfizikában és részecskefizikában használatos energiaegységek megismerése. 1 elektronvolt (eV) az a mozgási energia, amelyre egy elektron 1 Volt feszültségkülönbséget befutva szert tesz. Többszörösei: ezerszerese a kiloelektronvolt (keV); milliószorosa, vagyis a keV ezerszerese a megaelektronvolt (MeV); a MeV ezerszerese a gigalelektronvolt (GeV). Újabban már a TeV egységre is szükség van a gyorsítók leírásánál, ez a teraelektronvolt, az eV billiószorosa, a GeV ezerszerese. (1 TeV=103 GeV=106 MeV=109 keV=1012 eV).
KAPCSOLÓDÓ VIDEÓ
