25/9/08
24/9/08
Ο ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΑΣ ΤΟΥ ΑΓΙΟΥ ΟΡΟΥΣ ΣΗΜΕΡΑ
Μπορείτε να αφήνετε τα ερωτήματά σας για την αποψινή εκπομπή εδώ.
22/9/08
Η εκπομπή της Τετάρτης:Η αποδόμηση του Αγίου Όρους
Από την Πέμπτη μέχρι την Κυριακή το βράδυ βρέθηκα στο Άγιο Όρος για να δω και να ακούσω από κοντά μοναχούς τους οποίους εκτιμώ και να συζητήσω μαζί τους το θέμα της μονής Βατοπαιδίου. Μάλλον αφορμή στάθηκαν τα όσα έρχονται στο φως της δημοσιότητας ως δραστηριότητες της μονής.
Το αποτέλεσμα ήταν απογοητευτικό.
Πηγαίνω κατά καιρούς στο Όρος από το 1975. Δεν θα μπορούσα να πως πώς γνωρίζω σε βάθος τα τεκταινόμενα- αυτό, ίσως κανείς δεν θα μπορούσε να το ισχυριστεί διότι το Όρος έχει μια ιστορία εξαιρετικά περίπλοκη- αλλά μια εικόνα διαχρονική διατηρώ.
Με λίγα λόγια στο Όρος δεν διέκρινα, πλέον, τίποτε από την παλιά πνευματικότητα και ευσέβεια, που κατά την ταπεινή μου γνώμη διατηρούσε.
Η αγωνία όλων, ή σχεδόν όλων για να μην αδικήσω ορισμένες εξαιρετικές περιπτώσεις πατέρων, είναι η υλική επιβίωση. Από την κορυφή ως τη βάση. Υποτίθεται πως ο λόγος για τον οποίο γίνεται κάποιος μοναχός είναι ένα άλλο πρότυπο ζωής. Λιτό, ξένοιαστο από τις υλικές δεσμεύσεις της ζωής, αφοσιωμένο στην προσευχή και τη νηστεία, σε μια διαρκή αναζήτηση του θεού σε κάθε κίνηση και κάθε προσπάθεια του μοναχού, χωρίς τις ανέσεις της κοσμικής ζωής. Αυτή η άσκηση, έλεγαν οι Πατέρες, σε φέρνει κοντύτερα στο Θεό. Άλλωστε, αυτή η λιτότητα και η στέρηση είναι το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της ασκητικής ζωής μαζί με την ταπεινοφροσύνη και την υπακοή.
Ακόμη και αν ο ηγούμενος Εφραίμ ή οποιοσδήποτε άλλος αγιορίτης έχει δίκαιο ως προς το νομικό σκέλος των κατηγοριών που του προσάπτουν, όλη η δραστηριότητά του, όπως έχει καταγραφεί το τελευταίο διάστημα, έχει κάποια σχέση με τις αναζητήσεις ενός μοναχού, όπως περιγράφηκαν παραπάνω;
Κατά την παραμονή μου στο Όρος πραγματοποιήθηκε και η διπλή Ιερά Σύναξη, η συνάντηση δηλαδή, των ηγουμένων και των αντιπροσώπων των είκοσι μονών. Και λέω είκοσι διότι ακόμη και η Μονή Εσφιγμένου εκπροσωπήθηκε από τη διορισμένη ηγεσία της και όχι φυσικά από τους έγκλειστους εδώ και χρόνια μοναχούς της Μονής.
Τη μονή Ιβήρων εκπροσώπησε στη σύναξη ο προηγούμενος ηγούμενός της ο πατήρ Βασίλειος Γοντικάκης, από τις εμβληματικές φυσιογνωμίες του Όρους, με διδακτορικό από τη Σορβόννη. Ο πατήρ Βασίλειος, αφού διετέλεσε ηγούμενος της μονής Σταυρονικήτα την κρίσιμη περίοδο που εμφανίσθηκε το κίνημα των νεοορθόδοξων, ανέλαβε το μεγάλο αλλά κατεστραμμένο μοναστήρι της Ιβήρων το οποίο κατάφερε να αναστηλώσει και να το καταστήσει ένα από τα μεγαλύτερα και σημαντικότερα στο Όρος.
Ο πατήρ Βασίλειος με την έναρξη της σύναξης ζήτησε σε αυστηρό ύφος από τον ηγούμενο Εφραίμ να παραιτηθεί για να πάρει την απάντηση πως δεν παραιτούμε και να δείτε πως θα δικαιωθούμε δικαστικά. Λες και το πρόβλημα είναι νομικό και όχι αν η συμπεριφορά του πατέρα Εφραίμ συνάδει με την ιδιότητά του ως μοναχού και το αξίωμά του ως ηγουμένου.
Εν πάσει περιπτώσει στη σύναξη υπήρξαν διαφορετικές προσεγγίσεις αλλά και ο ηγούμενος Εφραίμ είχε τους υποστηρικτές του.
Όσοι γνωρίζουν καλά τα αγιορίτικα λένε πως οι υποστηρικτές του Εφραίμ ήσαν κυρίως όσοι ηγούμενοι ή αντιπρόσωποι μονών έχουν σε εξέλιξη ανάλογες με του Βατοπαιδίου περιπτώσεις και ανησυχούν μήπως έρθει κάποτε η σειρά τους, έστω και αν χειρίζονται τις υποθέσεις τους με μεγαλύτερη διακριτικότητα.
Πριν τη σύναξη μόνο δύο μονές ήταν υπέρ του ηγουμένου της μονής Βατοπαιδίου. Όταν άρχισε η σύναξη ο συσχετισμός διαμορφώθηκε στο μισό μισό και στο τέλος της όλοι συμφώνησαν, ανεξαρτήτως του τι συζήτησαν, η ανακοίνωση που θα εκδώσουν να είναι ενωτική και να μη ληφθεί κανένα μέτρο κατά του Βατοπαιδίου αν και τόσο ο ηγούμενος Εφραίμ φοβόταν όσο και οι μοναχοί ανέμεναν το διορισμό μιας Ελεγκτικής Επιτροπής.
Λίγο η παράδοση του Όρους, που θέλει μετά τις συνάξεις να βγαίνει ενωτική ανακοίνωση, λίγο η διπλωματική δραστηριότητα του Εφραίμ ο οποίος το προηγούμενο βράδυ διανυκτέρευσε στη μονή Σταυρονικήτα, μιας από τις σφοδρότερες πολέμιους του Βατοπαιδίου μονές, το αποτέλεσμα ήταν η σύναξη να ολοκληρωθεί χωρίς καμιά κίνηση ή παρατήρηση. Μάλιστα, για να αντιληφθούμε πόσο εξισορροπιστικά κινείται το Όρος σε τέτοιες περιπτώσεις αρκεί να αναφερθεί πως ακόμη και για τη σύνταξη της ανακοίνωσης που θα εκδοθεί διορίσθηκαν ως συντάκτες της δύο ηγούμενοι με διαφορετική ο καθένας στάση απέναντι στο Βατοπαίδι.
Ο ηγούμενος της Σιμονόπετρας, ο οποίος διάκειται θετικά και ο ηγούμενος της Σταυρονικήτα, ο οποίος διάκειται αρνητικά.
Το αποτέλεσμα, όμως, αυτής της στάσης της σύναξης μπορεί να αποβεί μοιραίο για το Άγιο Όρος. Διότι η κρίση αυτή δεν είναι όπως οι παλαιότερες που περνούσαν χωρίς να αφήσουν αρνητικό αποτύπωμα στη συνείδηση του κόσμου.
Αγιορίτες οι οποίοι τις ημέρες που εμείς βρισκόμασταν στο Όρος είχαν βγει από τη μοναστική πολιτεία, όταν επέστρεψαν περιέγραφαν με τα μελανότερα χρώματα τον ειρωνικό τρόπο με τον οποίο τους αντιμετώπιζαν «έξω» οι πιστοί.
Αυτήν την παράμετρο δεν την έλαβε υπόψη της η ηγεσία του Όρους.
Η άλλη σοβαρή διαπίστωση είναι πως η απόφαση της Σύναξης έρχεται σε μεγάλη δυσαρμονία με το ίδιο το αίσθημα των απλών μοναχών.
Νωρίτερα, είχαμε συνεννοηθεί με αρκετούς αγιορίτες να μας μιλήσουν στην κάμερα και να μας εκθέσουν την άποψή τους για τα τελευταία γεγονότα που έφεραν το Όρος στο φως της δημοσιότητας. Αρνήθηκαν να το πράξουν μετά την απόφαση της Σύναξης. «Περιμέναμε- μας έλεγαν- η απόφαση να είναι πιο αυστηρή. Εμείς θα βγάλουμε το φίδι από την τρύπα;» Βεβαίως στο θέμα της σχέση κορυφής και βάσης, το Όρος είναι περισσότερο αυταρχικό ακόμη και από αρκετές αυταρχικές δημοκρατίες. Όταν οι μοναχοί φοβούνται να ανοίξουν το στόμα τους για τέτοια θέματα, και όταν η σύναξη αποφασίζει ακόμη και να απαγορεύσει συνομιλίες μοναχών με δημοσιογράφους για ποια δημοκρατία μπορούμε να μιλάμε;
Όλη αυτή η αντιμετώπιση του θέματος που προέκυψε, από την Ιερά Σύναξη του Αγίου Όρους μόνο καλό δεν μπορεί να του κάνει.
Το ζήτημα πλέον είναι που βαδίζει το Άγιο Όρος; Έχει να επιτελέσει κάποιο ρόλο και ποιος μπορεί να είναι αυτός; Γιατί ένας ακόμη διαχρονικός θεσμός με σημαντική συμβολή στην αναπαραγωγή της κοινωνίας μας υφίσταται αυτήν τη φθορά και αποδόμηση; Που οδηγούνται τα πράγματα; Μπορεί να βρεί μέρος έστω της παλιάς αίγλης του ή μια τέτοια προσπάθεια είναι μάταιη; Πότε άρχισε να αποδομείται το Όρος και ποια είναι τα βαθύτερα αίτια αυτής της αποδόμησης;
Αυτά είναι μερικά από τα ερωτήματα στα οποία θα επιχειρήσει να απαντήσει η εκπομπή της επόμενης Τετάρτης.
Π.Σαβ.
Το αποτέλεσμα ήταν απογοητευτικό.
Πηγαίνω κατά καιρούς στο Όρος από το 1975. Δεν θα μπορούσα να πως πώς γνωρίζω σε βάθος τα τεκταινόμενα- αυτό, ίσως κανείς δεν θα μπορούσε να το ισχυριστεί διότι το Όρος έχει μια ιστορία εξαιρετικά περίπλοκη- αλλά μια εικόνα διαχρονική διατηρώ.
Με λίγα λόγια στο Όρος δεν διέκρινα, πλέον, τίποτε από την παλιά πνευματικότητα και ευσέβεια, που κατά την ταπεινή μου γνώμη διατηρούσε.
Η αγωνία όλων, ή σχεδόν όλων για να μην αδικήσω ορισμένες εξαιρετικές περιπτώσεις πατέρων, είναι η υλική επιβίωση. Από την κορυφή ως τη βάση. Υποτίθεται πως ο λόγος για τον οποίο γίνεται κάποιος μοναχός είναι ένα άλλο πρότυπο ζωής. Λιτό, ξένοιαστο από τις υλικές δεσμεύσεις της ζωής, αφοσιωμένο στην προσευχή και τη νηστεία, σε μια διαρκή αναζήτηση του θεού σε κάθε κίνηση και κάθε προσπάθεια του μοναχού, χωρίς τις ανέσεις της κοσμικής ζωής. Αυτή η άσκηση, έλεγαν οι Πατέρες, σε φέρνει κοντύτερα στο Θεό. Άλλωστε, αυτή η λιτότητα και η στέρηση είναι το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της ασκητικής ζωής μαζί με την ταπεινοφροσύνη και την υπακοή.
Ακόμη και αν ο ηγούμενος Εφραίμ ή οποιοσδήποτε άλλος αγιορίτης έχει δίκαιο ως προς το νομικό σκέλος των κατηγοριών που του προσάπτουν, όλη η δραστηριότητά του, όπως έχει καταγραφεί το τελευταίο διάστημα, έχει κάποια σχέση με τις αναζητήσεις ενός μοναχού, όπως περιγράφηκαν παραπάνω;
Κατά την παραμονή μου στο Όρος πραγματοποιήθηκε και η διπλή Ιερά Σύναξη, η συνάντηση δηλαδή, των ηγουμένων και των αντιπροσώπων των είκοσι μονών. Και λέω είκοσι διότι ακόμη και η Μονή Εσφιγμένου εκπροσωπήθηκε από τη διορισμένη ηγεσία της και όχι φυσικά από τους έγκλειστους εδώ και χρόνια μοναχούς της Μονής.
Τη μονή Ιβήρων εκπροσώπησε στη σύναξη ο προηγούμενος ηγούμενός της ο πατήρ Βασίλειος Γοντικάκης, από τις εμβληματικές φυσιογνωμίες του Όρους, με διδακτορικό από τη Σορβόννη. Ο πατήρ Βασίλειος, αφού διετέλεσε ηγούμενος της μονής Σταυρονικήτα την κρίσιμη περίοδο που εμφανίσθηκε το κίνημα των νεοορθόδοξων, ανέλαβε το μεγάλο αλλά κατεστραμμένο μοναστήρι της Ιβήρων το οποίο κατάφερε να αναστηλώσει και να το καταστήσει ένα από τα μεγαλύτερα και σημαντικότερα στο Όρος.
Ο πατήρ Βασίλειος με την έναρξη της σύναξης ζήτησε σε αυστηρό ύφος από τον ηγούμενο Εφραίμ να παραιτηθεί για να πάρει την απάντηση πως δεν παραιτούμε και να δείτε πως θα δικαιωθούμε δικαστικά. Λες και το πρόβλημα είναι νομικό και όχι αν η συμπεριφορά του πατέρα Εφραίμ συνάδει με την ιδιότητά του ως μοναχού και το αξίωμά του ως ηγουμένου.
Εν πάσει περιπτώσει στη σύναξη υπήρξαν διαφορετικές προσεγγίσεις αλλά και ο ηγούμενος Εφραίμ είχε τους υποστηρικτές του.
Όσοι γνωρίζουν καλά τα αγιορίτικα λένε πως οι υποστηρικτές του Εφραίμ ήσαν κυρίως όσοι ηγούμενοι ή αντιπρόσωποι μονών έχουν σε εξέλιξη ανάλογες με του Βατοπαιδίου περιπτώσεις και ανησυχούν μήπως έρθει κάποτε η σειρά τους, έστω και αν χειρίζονται τις υποθέσεις τους με μεγαλύτερη διακριτικότητα.
Πριν τη σύναξη μόνο δύο μονές ήταν υπέρ του ηγουμένου της μονής Βατοπαιδίου. Όταν άρχισε η σύναξη ο συσχετισμός διαμορφώθηκε στο μισό μισό και στο τέλος της όλοι συμφώνησαν, ανεξαρτήτως του τι συζήτησαν, η ανακοίνωση που θα εκδώσουν να είναι ενωτική και να μη ληφθεί κανένα μέτρο κατά του Βατοπαιδίου αν και τόσο ο ηγούμενος Εφραίμ φοβόταν όσο και οι μοναχοί ανέμεναν το διορισμό μιας Ελεγκτικής Επιτροπής.
Λίγο η παράδοση του Όρους, που θέλει μετά τις συνάξεις να βγαίνει ενωτική ανακοίνωση, λίγο η διπλωματική δραστηριότητα του Εφραίμ ο οποίος το προηγούμενο βράδυ διανυκτέρευσε στη μονή Σταυρονικήτα, μιας από τις σφοδρότερες πολέμιους του Βατοπαιδίου μονές, το αποτέλεσμα ήταν η σύναξη να ολοκληρωθεί χωρίς καμιά κίνηση ή παρατήρηση. Μάλιστα, για να αντιληφθούμε πόσο εξισορροπιστικά κινείται το Όρος σε τέτοιες περιπτώσεις αρκεί να αναφερθεί πως ακόμη και για τη σύνταξη της ανακοίνωσης που θα εκδοθεί διορίσθηκαν ως συντάκτες της δύο ηγούμενοι με διαφορετική ο καθένας στάση απέναντι στο Βατοπαίδι.
Ο ηγούμενος της Σιμονόπετρας, ο οποίος διάκειται θετικά και ο ηγούμενος της Σταυρονικήτα, ο οποίος διάκειται αρνητικά.
Το αποτέλεσμα, όμως, αυτής της στάσης της σύναξης μπορεί να αποβεί μοιραίο για το Άγιο Όρος. Διότι η κρίση αυτή δεν είναι όπως οι παλαιότερες που περνούσαν χωρίς να αφήσουν αρνητικό αποτύπωμα στη συνείδηση του κόσμου.
Αγιορίτες οι οποίοι τις ημέρες που εμείς βρισκόμασταν στο Όρος είχαν βγει από τη μοναστική πολιτεία, όταν επέστρεψαν περιέγραφαν με τα μελανότερα χρώματα τον ειρωνικό τρόπο με τον οποίο τους αντιμετώπιζαν «έξω» οι πιστοί.
Αυτήν την παράμετρο δεν την έλαβε υπόψη της η ηγεσία του Όρους.
Η άλλη σοβαρή διαπίστωση είναι πως η απόφαση της Σύναξης έρχεται σε μεγάλη δυσαρμονία με το ίδιο το αίσθημα των απλών μοναχών.
Νωρίτερα, είχαμε συνεννοηθεί με αρκετούς αγιορίτες να μας μιλήσουν στην κάμερα και να μας εκθέσουν την άποψή τους για τα τελευταία γεγονότα που έφεραν το Όρος στο φως της δημοσιότητας. Αρνήθηκαν να το πράξουν μετά την απόφαση της Σύναξης. «Περιμέναμε- μας έλεγαν- η απόφαση να είναι πιο αυστηρή. Εμείς θα βγάλουμε το φίδι από την τρύπα;» Βεβαίως στο θέμα της σχέση κορυφής και βάσης, το Όρος είναι περισσότερο αυταρχικό ακόμη και από αρκετές αυταρχικές δημοκρατίες. Όταν οι μοναχοί φοβούνται να ανοίξουν το στόμα τους για τέτοια θέματα, και όταν η σύναξη αποφασίζει ακόμη και να απαγορεύσει συνομιλίες μοναχών με δημοσιογράφους για ποια δημοκρατία μπορούμε να μιλάμε;
Όλη αυτή η αντιμετώπιση του θέματος που προέκυψε, από την Ιερά Σύναξη του Αγίου Όρους μόνο καλό δεν μπορεί να του κάνει.
Το ζήτημα πλέον είναι που βαδίζει το Άγιο Όρος; Έχει να επιτελέσει κάποιο ρόλο και ποιος μπορεί να είναι αυτός; Γιατί ένας ακόμη διαχρονικός θεσμός με σημαντική συμβολή στην αναπαραγωγή της κοινωνίας μας υφίσταται αυτήν τη φθορά και αποδόμηση; Που οδηγούνται τα πράγματα; Μπορεί να βρεί μέρος έστω της παλιάς αίγλης του ή μια τέτοια προσπάθεια είναι μάταιη; Πότε άρχισε να αποδομείται το Όρος και ποια είναι τα βαθύτερα αίτια αυτής της αποδόμησης;
Αυτά είναι μερικά από τα ερωτήματα στα οποία θα επιχειρήσει να απαντήσει η εκπομπή της επόμενης Τετάρτης.
Π.Σαβ.
18/9/08
O χώρος του Aspic
Περιμένουμε τα σχόλιά σας για τη χθεσινή εκπομπή που ασχολήθηκε με την πολιτική ηθική.
17/9/08
Η πολιτική ηθική και η σημασία της για μας σήμερα
Αυτό θα είναι το θέμα της σημερινής εκπομπής.
Προσκεκλημμένοι: Ιωάννης Μανωλεδάκης ομότιμος καθηγητής ΑΠΘ
Αντώνης Μανιτάκης καθηγητής Συνταγματικού Δικαίου ΑΠΘ
Θεόδωρος Παπαγγελής καθηγητής Φιλοσοφικής Σχολής ΑΠΘ
Κώστας Ζουράρις πολιτειολόγος
Κλεάνθης Γρίβας Ψυχίατρος
Μπορείτε να γράφετε στο χώρο αυτό τις ερωτήσεις και τις σύντομες τοποθετήσεις σας
Προσκεκλημμένοι: Ιωάννης Μανωλεδάκης ομότιμος καθηγητής ΑΠΘ
Αντώνης Μανιτάκης καθηγητής Συνταγματικού Δικαίου ΑΠΘ
Θεόδωρος Παπαγγελής καθηγητής Φιλοσοφικής Σχολής ΑΠΘ
Κώστας Ζουράρις πολιτειολόγος
Κλεάνθης Γρίβας Ψυχίατρος
Μπορείτε να γράφετε στο χώρο αυτό τις ερωτήσεις και τις σύντομες τοποθετήσεις σας
14/9/08
Πολιτική ηθική: το θέμα της επόμενης εκπομπής
Σε μια από τις συνεντεύξεις του ο κ. Βουλγαράκης είπε πως το νόμιμο είναι ηθικό και το ηθικό νόμιμο.
Αυτό με προβλημάτισε διότι ενώ από όσα είπε ο πρωθυπουργός ο κ. Βουλγαράκης δεν έχει υποπέσει σε παρανομία η όλη δραστηριότητά του ενοχλούσε.
Κατέφυγα στο βιβλίο της Ζακλίν ντε Ρομιγύ «ο νόμος στην ελληνική σκέψη» όπου διαπίστωσα πως υπάρχουν οι γραπτοί και οι άγραφοι νόμοι και πως οι δεύτεροι ενώ στην αρχή είχαν ως βάση τους το θρησκευτικό στοιχείο, στην πορεία απέκτησαν ως βάση την ηθική, τη συνείδηση των ανθρώπων.
Αυτή, όμως, η ηθική βάση αλλοτριώνεται ή εξαλείφεται στις ημέρες μας. Και επειδή οι γραπτοί νόμοι δεν μπορούν να προβλέπουν, και μάλιστα με κυρώσεις, όλες τις περιπτώσεις, η απουσία των άγραφων νόμων που να έχουν μια εγγυητική βάση, αφήνει ένα τεράστιο κενό.
Πως θα καλυφθεί; Μήπως αυτή είναι μια σημαντική αιτία του εκτεταμένου κύματος διαφθοράς και απαξίωσης των πάντων που αντιμετωπίζουμε στις ημέρες μας;
Ποια άλλα κοινωνιολογικά χαρακτηριστικά οδηγούν σ αυτήν την απαξίωση το δημόσιο βίο ακόμη και θεσμούς όπως η εκκλησία;
Μπορεί με τους γραπτούς νόμους να ελεγχθεί η κατάσταση;
Μήπως η απόλυτη σχεδόν στροφή προς την τεχνική εκπαίδευση επιδείνωσε τα πράγματα;
Ποιους μηχανισμούς υγιούς αναπαραγωγής διαθέτει σήμερα η κοινωνία μας;
Έχει η κοινωνία ανάγκη προτύπων και που θα τα αναζητήσει αυτά;
Αυτά είναι μερικά ερωτήματα τα οποία θα μπορούσαμε να συζητήσουμε στην επόμενη εκπομπή.
Ευχαρίστως να ακούσουμε και τις προτάσεις σας.
Παντελής Σαββίδης
Αυτό με προβλημάτισε διότι ενώ από όσα είπε ο πρωθυπουργός ο κ. Βουλγαράκης δεν έχει υποπέσει σε παρανομία η όλη δραστηριότητά του ενοχλούσε.
Κατέφυγα στο βιβλίο της Ζακλίν ντε Ρομιγύ «ο νόμος στην ελληνική σκέψη» όπου διαπίστωσα πως υπάρχουν οι γραπτοί και οι άγραφοι νόμοι και πως οι δεύτεροι ενώ στην αρχή είχαν ως βάση τους το θρησκευτικό στοιχείο, στην πορεία απέκτησαν ως βάση την ηθική, τη συνείδηση των ανθρώπων.
Αυτή, όμως, η ηθική βάση αλλοτριώνεται ή εξαλείφεται στις ημέρες μας. Και επειδή οι γραπτοί νόμοι δεν μπορούν να προβλέπουν, και μάλιστα με κυρώσεις, όλες τις περιπτώσεις, η απουσία των άγραφων νόμων που να έχουν μια εγγυητική βάση, αφήνει ένα τεράστιο κενό.
Πως θα καλυφθεί; Μήπως αυτή είναι μια σημαντική αιτία του εκτεταμένου κύματος διαφθοράς και απαξίωσης των πάντων που αντιμετωπίζουμε στις ημέρες μας;
Ποια άλλα κοινωνιολογικά χαρακτηριστικά οδηγούν σ αυτήν την απαξίωση το δημόσιο βίο ακόμη και θεσμούς όπως η εκκλησία;
Μπορεί με τους γραπτούς νόμους να ελεγχθεί η κατάσταση;
Μήπως η απόλυτη σχεδόν στροφή προς την τεχνική εκπαίδευση επιδείνωσε τα πράγματα;
Ποιους μηχανισμούς υγιούς αναπαραγωγής διαθέτει σήμερα η κοινωνία μας;
Έχει η κοινωνία ανάγκη προτύπων και που θα τα αναζητήσει αυτά;
Αυτά είναι μερικά ερωτήματα τα οποία θα μπορούσαμε να συζητήσουμε στην επόμενη εκπομπή.
Ευχαρίστως να ακούσουμε και τις προτάσεις σας.
Παντελής Σαββίδης
11/9/08
Ο χώρος του aspic
Θα θέλαμε να σας απευθύνουμε μια τελευταία έκκληση να μεταφέρουμε το διάλογό μας στο portal της εκπομπής στη διεύθυνση www.anixneuseis.gr Αν είσθε ανένδοτοι και δεν υποχωρείτε, μπορείτε να γράψετε την άποψή σας για όσα είδατε και ακούσατε στην εκπομπή στο χώρο αυτό.
9/9/08
Χρήσιμες πληροφορίες για το πείραμα στο CERN
Την Τετάρτη 10 Σεπτεμβρίου αρχίζει για την επιστημονική κοινότητα ένα μεγάλο ταξίδι το οποίο θα κρατήσει τουλάχιστον μια εικοσαετία.
Τετάρτη, λοιπόν, θα διοχετευθεί στον επιταχυντή του CERN η πρώτη δέσμη πρωτονίων σε μια δοκιμαστική προσπάθεια για την πραγματοποίηση μιας σειράς πειραμάτων, σπουδαιότερα των οποίων είναι τέσσερα. Τα πειράματα περιγράφονται αναλυτικά στο portal αυτό στο τμήμα επιστήμη με τίτλο «τι ακριβώς θα γίνει στο CERN».
Οι «Ανιχνεύσεις» θα ασχοληθούν την Τετάρτη το βρλάδυ 10 Σεπτεμβρίου με αυτό το ιστορικό επιστημονικό γεγονός.
Ποσκεκλημμένοι μας θα είναι διακεκριμένοι έλληνες επιστήμονες:
Ο Σάββας Δημόπουλος από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, με σημαντικότατη εργασία στην υπερσυμμετρία, ο Δημήτρης Νανόπουλος της Ακαδημίας Αθηνών, Η Χαρίκλεια Πετρίδου από το Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, ο Πάρις Σφήκας από το Πανεπιστήμιο Αθηνών, ο Νίκος Τράκας και ο Ευάγγελος Γαζής από το Ε.Μ.Π και ο Κώστας Φουντάς από το Imperial College του Λονδίνου.
Επειδή τα υποατομικά σωματίδια δεν είναι ορατά ούτε με τα πιο ισχυρά όργανα, οι επιστήμονες έχουν βρει μια ωμή αλλά αποτελεσματική μέθοδο για να τα αναλύουν: τα βάζουν να συγκρούονται μεταξύ τους με τεράστιες ενέργειες. Για το σκοπό αυτό σχεδίασαν πελώριους «θραύστες ατόμων» ή επιταχυντές σωματιδίων όπως αλλιώς λέγονται, διαμέτρου αρκετών χιλιομέτρων, που η κατασκευή τους κόστισε δισεκατομμύρια δολλάρια.
Οι επιταχυντές αυτοί παράγουν δέσμες υποατομικών σωματιδίων και τις κάνουν να συγκρούονται. Στη συνέχεια γίνεται διεξοδική ανάλυση των θραυσμάτων που παράγονται από τη σύγκρουση.
Σκοπός αυτής της επίπονης και χρονοβόρας διαδικασίας είναι να βρούμε μια σειρά από αριθμούς, που αποτελούν το λεγόμενο πίνακα ή μίτρα σκέδασης ή μήτρα-S.
Οι αριθμοί αυτοί είναι σημαντικοί διότι περικλείουν σε κωδικοποιημένη μορφή το σύνολο των δεδομένων της υποατομικής φυσικής- έτσι ώστε αν γνωρίζει κανείς τη μήτρα-S να μπορεί να συνάγει από αυτήν όλες τις ιδιότητες των στοιχειωδών σωματιδίων.
Οι κοσμολόγοι από την πρώτη στιγμή που διατυπώθηκε η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης αναρωτιούνται τι συνέβη πριν από αυτήν.
Για να απαντήσουν στο ερώτημα αυτό θα πρέπει να βρούν μια «θεωρία του παντός», μια θεωρία που να περιλαμβάνει όλες τις φυσικές δυνάμεις που επιδρούν στο σύμπαν.
Ο Αινστάϊν πέρασε τα τελευταία τριάντα χρόνια της ζωής του αναζητώντας αυτήν τη θεωρία, αλλά χωρίς αποτέλεσμα.
Μετά από έρευνες 2000 χρόνων (αρχής γενομένης από τους αρχαίους έλληνες), οι φυσικοί κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το σύμπαν διέπεται από τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις.
Η πρώτη δύναμη είναι η βαρύτητα, που συγκρατεί τον ήλιο ενωμένο και αν καταργούνταν η Γη θα διαλυόταν και όλοι εμείς θα εκτινασσόμασταν στο διάστημα με ταχύτητα χιλιών εξακοσίων χιλιομέτρων την ώρα.
Η δεύτερη δύναμη είναι ο ηλεκτρομαγνητισμός που φωταγωγεί τις πόλεις μας.
Η τρίτη δύναμη είναι η ασθενής πυρηνική, στην οποία βασίζεται το φαινόμενο της ραδιενεργού διάσπασης.. Επειδή η ασθενής δύναμη από μόνη της δεν αρκεί για να συγκρατήσει ενωμένους τους πυρήνες των ατόμων, οι πυρήνες σπάνε, ή όπως λέμε διασπώνται. Αυτή η δύναμη αξιοποιείται στις εφαρμογές της πυρηνικής ιατρικής.
Η ασθενής δύναμη βασίζεται στην αλληλεπίδραση ηλεκτρονίων και νετρίνων (αόρατων σωματιδίων σχεδόν μηδενικής μάζας, τα οποία μπορούν να διαπεράσουν τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα ατσαλιού χωρίς να αλληλεπιδράσουν με τίποτα).
Τα ηλεκτρόνια και τα νετρίνα αλληλεπιδρούν ανταλλάσσοντας κάποια άλλα σωματίδια, τα λεγόμενα μποζόνια –W και μποζόνια –Z.
Η τέταρτη δύναμη είναι η ισχυρή πυρηνική η οποία συγκρατεί ενωμένους τους πυρήνες των ατόμων. Χωρίς αυτήν, οι πυρήνες και κατά συνέπεια τα άτομα θα διαλύονταν, συνθέτοντας έναν κόσμο εντελώς διαφορετικό από αυτόν που ξέρουμε.
Ένα από τα θεμελιώδη ερωτήματα που καλείται να απαντήσει η φυσική είναι γιατί στο σύμπαν ενεργούν τέσσερις διαφορετικές δυνάμεις και γιατί οι δυνάμεις αυτές διαφέρουν τόσο ως προς την ισχύ, τις αλληλεπιδράσεις και τους φυσικούς νόμους που τις διέπουν.
Στις αρχές της δεκαετίας του ’60 οι φυσικοί μίλησαν για πρώτη φορά για τα κουάρκ, τα δομικά συστατικά των πρωτονίων και των νετρονίων.
Κάθε πρωτόνιο ή νετρόνιο αποτελείται από τρία κουάρκ και κάθε μεσόνιο, (το σωματίδιο που συγκρατεί τον πυρήνα ενωμένο), αποτελείται από ένα κουάρκ και ένα αντικουάρκ.
Το 1967 οι φυσικοί έδειξαν ότι μπορεί να επιτευχθεί η ενοποίηση της ηλεκτρομαγνητικής και της ασθενούς δύναμης.
Σύμφωνα με τη θεωρία τους, τα ηλεκτρόνια και τα νετρίνα (γνωστά και ως λεπτόνια), αλληλεπιδρούν μεταξύ τους ανταλλάσσοντας μποζόνια –W, μποζόνια –Z και φωτόνια.
Βάζοντας τα μποζόνια και τα λεπτόνια στην ίδια κατηγορία , δημιούργησαν μια θεωρία που ενοποιούσε τις δύο από τις τέσσερις δυνάμεις, την ηλεκτρομαγνητική με την ασθενή.
Στη δεκαετία του 1970 αναλύθηκαν από τους ειδικούς τα δεδομένα του επιταχυντή σωματιδίων του Κέντρου Γραμμικού Επιταχυντή του Στάνφορντ ( SLAC), ο οποίος εκτόξευε πάνω σε ένα στόχο ισχυρές δέσμες ηλεκτρονίων, με σκοπό να διερευνηθεί το εσωτερικό των πρωτονίων.
Έτσι διαπιστώθηκε ότι η ισχυρή πυρηνική δύναμη που συγκρατεί ενωμένα τα κουάρκ στο εσωτερικό των πρωτονίων εξηγείται αν εισαγάγουμε τα κβάντα της ισχυρής δύναμης, τα λεγόμενα γλοιόνια.
Συγκεκριμένα, βρέθηκε ότι η δύναμη που εμποδίζει τη διάσπαση των πρωτονίων βασίζεται στην ανταλλαγή γλοιονίων ανάμεσα στα κουάρκ τους.
Έτσι προέκυψε μια νέα θεωρία για την ισχυρή πυρηνική δύναμη, γνωστή και ως Κβαντική Χρωμοδυναμική.
Στα μέσα της δεκαετίας του ΄70, οι τρείς από τις τέσσερις δυνάμεις (εκτός από τη βαρύτητα), αρμολογήθηκαν στο λεγόμενο «Καθιερωμένο Πρότυπο» (Standard Model), μια θεωρία για τα κουάρκ, τα ηλεκτρόνια και τα νετρίνα που αλληλεπιδρούν ανταλλάσσοντας γλοιόνια, μποζόνια,-
-W και –Z και φωτόνια.
Λείπει η δύναμη της βαρύτητας. Το Καθιερωμένο Πρότυπο δεν λέει τίποτε για τη βαρύτητα που είναι ίσως η πιο διάχυτη δύναμη στο σύμπαν. Δεν μας λέει γιατί τα σώματα έχουν μάζα.
Ο σκωτζέζος φυσικός Higgs, υποστήριξε πως εκείνο που δίνει μάζα στα σωματίδια είναι ένα σωματίδιο το οποίο οι επιστήμονες ονόμασαν προς τιμήν του σωματίδιο Higgs. Η αναζήτηση αυτού του σωματιδίου θα είναι ένα από τα πειράματα του CERN. Είναι το πείραμα CMS στο οποίο θα αναζητηθεί το μποζόνιο Higgs.
Επειδή παρά την εκπληκτική πειραματική του επιτυχία, το Καθιερωμένο Πρότυπο έμοιαζε αφύσικο οι φυσικοί προσπάθησαν να αναπτύξουν μια άλλη θεωρία, τη Μεγάλη Ενοποιημένη Θεωρία (Grand Unified Theory ή GUT) η οποία βάζει τα κουάρκ και τα λεπτόνια στην ίδια κατηγορία ενώ παράλληλα συγκατατάσσει σε μια κοινή ομάδα, το γλοιόνιο, το μποζόνιο –W, το μποζόνιο –Z και το φωτόνιο.
Ούτε αυτή, όμως, μπορεί να θεωρηθεί ως «τελική θεωρία», αφού δεν περιλαμβάνει την βαρύτητα.
Αυτό το πλάνο ενοποίησης εισήγαγε ένα νέο θεωρητικό κοσμολογικό παράδειγμα. Η βασική ιδέα ήταν απλή και κομψή: τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης οι τέσσερις δυνάμεις ήταν ενοποιημένες σε μία ενιαία, συνεκτική και μυστηριώδη «υπερδύναμη». Όλες είχαν την ίδια ισχύ και συνέθεταν ένα ευρύτερο, συνεκτικό όλον. Το σύμπαν ξεκίνησε από κατάσταση τελειότητας. Όμως με τη διαστολή και την επακόλουθη ραγδαία ψύξη του, η αρχική υπερδύναμη άρχισε να «ραγίζει» και εμφανίσθηκαν η μια μετά την άλλη, πολλές διαφορετικές δυνάμεις.
Οι τέσσερις μεγάλες δυνάμεις του σύμπαντος δεν μοιάζουν καθόλου μεταξύ τους.
Το σύμπαν είναι γεμάτο από ανωμαλίες και ατέλειες. Ο κόσμος που μας περιβάλλει είναι τα θραύσματα και τα απομεινάρια της πρωταρχικής, αρχέγονης συμμετρίας που κατακερματίσθηκε με τη Μεγάλη Έκρηξη.
Γιατί το σύμπαν αποτελείται από ύλη και όχι από αντιύλη;
Αφού ύλη και αντιύλη είναι αντίθετες (έχουν αντίθετο φορτίο) κατά τη Μεγάλη Έκρηξη θα έπρεπε να έχει δημιουργηθεί ίση ποσότητα ύλης και αντιύλης. Όμως, αφού όταν έρχονται σε επαφή η ύλη και η αντιύλη αλληλοεξουδετερώνονται σε αναλαμπή ακτίνων γ , εμείς δεν θα έπρεπε να υπάρχουμε. Το σύμπαν θα έπρεπε να είναι μια άτακτη συλλογή ακτίνων γ, χωρίς ύλη.
Αν η Μεγάλη Έκρηξη ήταν εντελώς συμμετρική (ή αν προήλθε από το τίποτε) τότε θα περίμενε κανείς να δημιουργηθούν ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης. Άρα πως εξηγείται η ύπαρξή μας;
Η λύση που προτείνει ο ρώσος φυσικός Αντρέι Ζαχάρωφ είναι ότι η πρωταρχική Μεγάλη Έκρηξη ήταν κάθε άλλο παρά συμμετρική. Τη στιγμή της δημιουργίας επήλθε μια μικρή ρήξη της συμμετρίας μεταξύ ύλης και αντιύλης, με αποτέλεσμα η ύλη να υπερισχύσει και να δημιουργηθεί το σύμπαν όπως το γνωρίζουμε. (Η συμμετρία που έσπασε κατά τη Μεγάλη Έκρηξη λέγεται CP και είναι η συμμετρία που αντιστρέφει τα φορτία και την ομοτιμία σωματιδίων ύλης και αντιύλης).
Αν το σύμπαν προήλθε από το τίποτε τότε το τίποτε ίσως να μην ήταν εντελώς άδειο αλλά να περιείχε ένα ελάχιστο βαθμό ρήξης της συμμετρίας, που επέτρεψε τη σημερινή επικράτηση της ύλης επι της αντιύλης. Το πώς προήλθε αυτή η ρήξη συμμετρίας παραμένει άγνωστο.
Πάντως, οι τρόποι σπασίματος των συμμετριών GUT είναι εκατοντάδες, μπορεί και άπειροι, και ότι σε κάθε λύση θα μπορούσε να αντιστοιχεί ένα εντελώς διαφορετικό σύμπαν.
Το σύμπαν καθώς ψυχόταν πέρασε από διάφορα εξελικτικά στάδια.
Κάθε μετάβαση μαρτυρά το σπάσιμο μιας συμμετρίας και τη διάσπαση μιας δύναμης της φύσης.
Ας δούμε μία προς μία τις φάσεις και τα ορόσημα.
1.-πριν τα 10 εις την μείον 43 δευτερόλεπτα- η περίοδος Πλάνκ.
Ελάχιστα πράγματα γνωρίζουμε για την περίοδο Πλάνκ.
Στην ενέργεια Πλάνκ (10 εις την 19 δισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβόλτ) η βαρυτική δύναμη ήταν εξίσου ισχυρή με τις άλλες κβαντικές δυνάμεις. Άρα, οι τέσσερις δυνάμεις του σύμπαντος πρέπει να ήταν ενοποιημένες σε μια ενιαία «υπερδύναμη». Αυτό σημαίνει ότι το σύμπαν μπορεί να πέρασε από μια τέλεια φάση του «τίποτα» ή του κενού χώρου ανώτερων διαστάσεων.
Η μυστηριώδης συμμετρία που επιτρέπει την ανάμειξη των τεσσάρων δυνάμεων, χωρίς να αλλάζουν οι εξισώσεις πρέπει να είναι μια υπερσυμμετρία.
Για λόγους που παραμένουν άγνωστοι, αυτή η μυστηριώδης συμμετρία που ενοποιούσε τις τέσσερις δυνάμεις έσπασε και σχηματίσθηκε μια μικροσκοπική φυσαλίδα, το εμβρυικό μας σύμπαν, πιθανόν εξαιτίας κάποιας τυχαίας κβαντικής διακύμανσης.
Η διάμετρος αυτής της φυσαλίδας ήταν 10 εις την –33 εκατοστά, διάσταση γνωστή και ως «μήκος Πλάνκ».
2.-10 εις την –43 δευτερόλεπτα- η περίοδος GUT
Το σπάσιμο της συμμετρία δημιούργησε δημιούργησε μια φυσαλίδα που διαστελόταν ολοταχώς. Καθώς η φυσαλίδα διογκωνόταν, οι τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις διασπάστηκαν απότομα. Η βαρύτητα ήταν η πρώτη δύναμη που αποσπάστηκε από τις άλλες τρείς, απελευθερώνοντας ένα ωστικό κύμα σε ολόκληρο το σύμπαν. Η αρχική συμμετρία της υπερδύναμης διασπάστηκε σε έμια μικρότερη συμμετρία, που ίσως περιλάμβανε τη συμμετρία GUT SU (5). Οι αλληλεπιδράσεις που απέμειναν, η ισχυρή, η ασθενής και η ηλεκτρομαγνητική, παρέμειναν ενοποιημένες σ αυτήν τη συμμετρία GUT. Στη φάση αυτή το σύμπαν διογκώθηκε πληθωριστικά κατά ένα παράγοντα της τάξης του 10 εις την 50 για λόγους που δεν έχουμε κατανοήσει ακόμη κάνοντας το χώρο να διασταλεί με ταχύτητα αστρονομικά μεγάλύτερη από αυτήν του φωτός. Η θερμοκρασία ήταν 10 ει 32 βαθμοί.
3.- 10 εις την –34 δευτερόλεπτα- το τέλος του πληθωρισμού.
Η θερμοκρασία έπεσε στους 10 εις την 27 βαθμούς καθώς η ισχυρή δύναμη αποσπάστηκε από τις άλλες δύο.
Η πληθωριστική περίοδος έφτασε στο τέλος της και το σύμπαν πλησίασε την καθιερωμένη διαστολή Φρίντμαν. Το σύμπαν ήταν μια καυτή «σούπα» πλάσματος, αποτελούμενη από ελεύθερα κουάρκ, γλοιόνια και λεπτόνια.
Τα ελεύθερα κουάρκ συμπυκνώθηκαν σχηματίζοντας τα σημερινά πρωτόνια και νετρόνια. Το σύμπαν μας ήταν ακόμη αρκετά μικρό, περίπου όσο είναι σήμερα το ηλιακό μας σύστημα. Η ύλη και η αντιύλη εξαϋλώθηκαν αμοιβαία, αλλά το μικρό πλεόνασμα της ύλας έναντι της αντιϋλης (κατά ένα δισεκατομμυριοστό), είχε ως αποτέλεσμα να παραμείνει η ύλη που μας περιβάλλει σήμερα. Στον Μεγάλο Συγκρουστή Αδρονίων, τον Επιταχυντή LHC στον οποίο θα γίνουν τα πειράματα στο CERN αναμένεται να παραχθούν τέτοιες υψηλές ποσότητες ενέργειεας.
4.- 3 λεπτά-σχηματισμός πυρήνων
Οι θερμοκρασία πέφτει αρκετά ώστε οι πυρήνες που σχηματίζονται να μην καταστρέφονται λόγω της έντονης θερμλοτητας. Σαυτήν τη φάση παύει να υπάρχει η αρχέγονη διάπυρη σφαίρα.
5.- 379.000 χρόνια-γέννηση ατόμων
Η θερμοκρασία πέφτει στους 3.000 βαθμούς Κέλβιν. Τα ηλεκτρόνια δεν αποσπώνται πλέον λόγω της υπερβολικής θερμοκρασίας και στοιχίζονται γύρω από τους πυρήνες, σχηματίζοντας τα πρώτα άτομα. Τώρα τα φωτόνια μπορούν να ταξιδεύουν ελεύθερα χωρίς να απορροφώνται. Το άλλοτε αδιαφανές και γεμάτο πλάσμα σύμπαν, γίνεται τώρα διάφανο.
6.- 1 δισεκατομμύριο χρόνια-συμπύκνωση άστρων
Η θερμοκρασία πέφτει στους 18 βαθμούς. Στο εσωτερικό των άστρων αρχίζουν να «μαγειρεύονται» τα ελαφρά στοιχεία όπως ο άνθρακας, το οξυγόνο και το άζωτο.
Άστρα που εκρύγνυνται εκτοξεύουν στο διάστημα στοιχεία βαρύτερα από ό,τι ο σίδηρος. Αυτή είναι η πιο μακρυνη εποχή που μπορεί να αναλύσει το διαστημικό τηλεσκόπιο Χάμπλ.
7.- 6,5 δις χρόνια-διαστολή ντε Σίτερ
Η διαστολή Φρίντμαν φθάνει στο τέλος της και το σύμπαν μπαίνει σε μια φάση επιτάχυνσης, γνωστή και ως διαστολή ντε Σίτερ, ωθούμενο από μια μυστηριώδη αντιβαρυτική δύναμη που ως σήμερα παραμένει ανεξήγητη.
8.- 13,7 δις χρόνια-σήμερα
Το παρόν. Η θερμοκρασία έχει πέσει στους 2,7 βαθμούς. Βλέπουμε το σημερινό σύμπαν των γαλαξιών, των άστρων και των πλανητών. Η διαστολή τυο σύμπαντος συνεχίζεται επιταχυνόμενη.
Τετάρτη, λοιπόν, θα διοχετευθεί στον επιταχυντή του CERN η πρώτη δέσμη πρωτονίων σε μια δοκιμαστική προσπάθεια για την πραγματοποίηση μιας σειράς πειραμάτων, σπουδαιότερα των οποίων είναι τέσσερα. Τα πειράματα περιγράφονται αναλυτικά στο portal αυτό στο τμήμα επιστήμη με τίτλο «τι ακριβώς θα γίνει στο CERN».
Οι «Ανιχνεύσεις» θα ασχοληθούν την Τετάρτη το βρλάδυ 10 Σεπτεμβρίου με αυτό το ιστορικό επιστημονικό γεγονός.
Ποσκεκλημμένοι μας θα είναι διακεκριμένοι έλληνες επιστήμονες:
Ο Σάββας Δημόπουλος από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, με σημαντικότατη εργασία στην υπερσυμμετρία, ο Δημήτρης Νανόπουλος της Ακαδημίας Αθηνών, Η Χαρίκλεια Πετρίδου από το Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, ο Πάρις Σφήκας από το Πανεπιστήμιο Αθηνών, ο Νίκος Τράκας και ο Ευάγγελος Γαζής από το Ε.Μ.Π και ο Κώστας Φουντάς από το Imperial College του Λονδίνου.
Επειδή τα υποατομικά σωματίδια δεν είναι ορατά ούτε με τα πιο ισχυρά όργανα, οι επιστήμονες έχουν βρει μια ωμή αλλά αποτελεσματική μέθοδο για να τα αναλύουν: τα βάζουν να συγκρούονται μεταξύ τους με τεράστιες ενέργειες. Για το σκοπό αυτό σχεδίασαν πελώριους «θραύστες ατόμων» ή επιταχυντές σωματιδίων όπως αλλιώς λέγονται, διαμέτρου αρκετών χιλιομέτρων, που η κατασκευή τους κόστισε δισεκατομμύρια δολλάρια.
Οι επιταχυντές αυτοί παράγουν δέσμες υποατομικών σωματιδίων και τις κάνουν να συγκρούονται. Στη συνέχεια γίνεται διεξοδική ανάλυση των θραυσμάτων που παράγονται από τη σύγκρουση.
Σκοπός αυτής της επίπονης και χρονοβόρας διαδικασίας είναι να βρούμε μια σειρά από αριθμούς, που αποτελούν το λεγόμενο πίνακα ή μίτρα σκέδασης ή μήτρα-S.
Οι αριθμοί αυτοί είναι σημαντικοί διότι περικλείουν σε κωδικοποιημένη μορφή το σύνολο των δεδομένων της υποατομικής φυσικής- έτσι ώστε αν γνωρίζει κανείς τη μήτρα-S να μπορεί να συνάγει από αυτήν όλες τις ιδιότητες των στοιχειωδών σωματιδίων.
Οι κοσμολόγοι από την πρώτη στιγμή που διατυπώθηκε η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης αναρωτιούνται τι συνέβη πριν από αυτήν.
Για να απαντήσουν στο ερώτημα αυτό θα πρέπει να βρούν μια «θεωρία του παντός», μια θεωρία που να περιλαμβάνει όλες τις φυσικές δυνάμεις που επιδρούν στο σύμπαν.
Ο Αινστάϊν πέρασε τα τελευταία τριάντα χρόνια της ζωής του αναζητώντας αυτήν τη θεωρία, αλλά χωρίς αποτέλεσμα.
Μετά από έρευνες 2000 χρόνων (αρχής γενομένης από τους αρχαίους έλληνες), οι φυσικοί κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το σύμπαν διέπεται από τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις.
Η πρώτη δύναμη είναι η βαρύτητα, που συγκρατεί τον ήλιο ενωμένο και αν καταργούνταν η Γη θα διαλυόταν και όλοι εμείς θα εκτινασσόμασταν στο διάστημα με ταχύτητα χιλιών εξακοσίων χιλιομέτρων την ώρα.
Η δεύτερη δύναμη είναι ο ηλεκτρομαγνητισμός που φωταγωγεί τις πόλεις μας.
Η τρίτη δύναμη είναι η ασθενής πυρηνική, στην οποία βασίζεται το φαινόμενο της ραδιενεργού διάσπασης.. Επειδή η ασθενής δύναμη από μόνη της δεν αρκεί για να συγκρατήσει ενωμένους τους πυρήνες των ατόμων, οι πυρήνες σπάνε, ή όπως λέμε διασπώνται. Αυτή η δύναμη αξιοποιείται στις εφαρμογές της πυρηνικής ιατρικής.
Η ασθενής δύναμη βασίζεται στην αλληλεπίδραση ηλεκτρονίων και νετρίνων (αόρατων σωματιδίων σχεδόν μηδενικής μάζας, τα οποία μπορούν να διαπεράσουν τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα ατσαλιού χωρίς να αλληλεπιδράσουν με τίποτα).
Τα ηλεκτρόνια και τα νετρίνα αλληλεπιδρούν ανταλλάσσοντας κάποια άλλα σωματίδια, τα λεγόμενα μποζόνια –W και μποζόνια –Z.
Η τέταρτη δύναμη είναι η ισχυρή πυρηνική η οποία συγκρατεί ενωμένους τους πυρήνες των ατόμων. Χωρίς αυτήν, οι πυρήνες και κατά συνέπεια τα άτομα θα διαλύονταν, συνθέτοντας έναν κόσμο εντελώς διαφορετικό από αυτόν που ξέρουμε.
Ένα από τα θεμελιώδη ερωτήματα που καλείται να απαντήσει η φυσική είναι γιατί στο σύμπαν ενεργούν τέσσερις διαφορετικές δυνάμεις και γιατί οι δυνάμεις αυτές διαφέρουν τόσο ως προς την ισχύ, τις αλληλεπιδράσεις και τους φυσικούς νόμους που τις διέπουν.
Στις αρχές της δεκαετίας του ’60 οι φυσικοί μίλησαν για πρώτη φορά για τα κουάρκ, τα δομικά συστατικά των πρωτονίων και των νετρονίων.
Κάθε πρωτόνιο ή νετρόνιο αποτελείται από τρία κουάρκ και κάθε μεσόνιο, (το σωματίδιο που συγκρατεί τον πυρήνα ενωμένο), αποτελείται από ένα κουάρκ και ένα αντικουάρκ.
Το 1967 οι φυσικοί έδειξαν ότι μπορεί να επιτευχθεί η ενοποίηση της ηλεκτρομαγνητικής και της ασθενούς δύναμης.
Σύμφωνα με τη θεωρία τους, τα ηλεκτρόνια και τα νετρίνα (γνωστά και ως λεπτόνια), αλληλεπιδρούν μεταξύ τους ανταλλάσσοντας μποζόνια –W, μποζόνια –Z και φωτόνια.
Βάζοντας τα μποζόνια και τα λεπτόνια στην ίδια κατηγορία , δημιούργησαν μια θεωρία που ενοποιούσε τις δύο από τις τέσσερις δυνάμεις, την ηλεκτρομαγνητική με την ασθενή.
Στη δεκαετία του 1970 αναλύθηκαν από τους ειδικούς τα δεδομένα του επιταχυντή σωματιδίων του Κέντρου Γραμμικού Επιταχυντή του Στάνφορντ ( SLAC), ο οποίος εκτόξευε πάνω σε ένα στόχο ισχυρές δέσμες ηλεκτρονίων, με σκοπό να διερευνηθεί το εσωτερικό των πρωτονίων.
Έτσι διαπιστώθηκε ότι η ισχυρή πυρηνική δύναμη που συγκρατεί ενωμένα τα κουάρκ στο εσωτερικό των πρωτονίων εξηγείται αν εισαγάγουμε τα κβάντα της ισχυρής δύναμης, τα λεγόμενα γλοιόνια.
Συγκεκριμένα, βρέθηκε ότι η δύναμη που εμποδίζει τη διάσπαση των πρωτονίων βασίζεται στην ανταλλαγή γλοιονίων ανάμεσα στα κουάρκ τους.
Έτσι προέκυψε μια νέα θεωρία για την ισχυρή πυρηνική δύναμη, γνωστή και ως Κβαντική Χρωμοδυναμική.
Στα μέσα της δεκαετίας του ΄70, οι τρείς από τις τέσσερις δυνάμεις (εκτός από τη βαρύτητα), αρμολογήθηκαν στο λεγόμενο «Καθιερωμένο Πρότυπο» (Standard Model), μια θεωρία για τα κουάρκ, τα ηλεκτρόνια και τα νετρίνα που αλληλεπιδρούν ανταλλάσσοντας γλοιόνια, μποζόνια,-
-W και –Z και φωτόνια.
Λείπει η δύναμη της βαρύτητας. Το Καθιερωμένο Πρότυπο δεν λέει τίποτε για τη βαρύτητα που είναι ίσως η πιο διάχυτη δύναμη στο σύμπαν. Δεν μας λέει γιατί τα σώματα έχουν μάζα.
Ο σκωτζέζος φυσικός Higgs, υποστήριξε πως εκείνο που δίνει μάζα στα σωματίδια είναι ένα σωματίδιο το οποίο οι επιστήμονες ονόμασαν προς τιμήν του σωματίδιο Higgs. Η αναζήτηση αυτού του σωματιδίου θα είναι ένα από τα πειράματα του CERN. Είναι το πείραμα CMS στο οποίο θα αναζητηθεί το μποζόνιο Higgs.
Επειδή παρά την εκπληκτική πειραματική του επιτυχία, το Καθιερωμένο Πρότυπο έμοιαζε αφύσικο οι φυσικοί προσπάθησαν να αναπτύξουν μια άλλη θεωρία, τη Μεγάλη Ενοποιημένη Θεωρία (Grand Unified Theory ή GUT) η οποία βάζει τα κουάρκ και τα λεπτόνια στην ίδια κατηγορία ενώ παράλληλα συγκατατάσσει σε μια κοινή ομάδα, το γλοιόνιο, το μποζόνιο –W, το μποζόνιο –Z και το φωτόνιο.
Ούτε αυτή, όμως, μπορεί να θεωρηθεί ως «τελική θεωρία», αφού δεν περιλαμβάνει την βαρύτητα.
Αυτό το πλάνο ενοποίησης εισήγαγε ένα νέο θεωρητικό κοσμολογικό παράδειγμα. Η βασική ιδέα ήταν απλή και κομψή: τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης οι τέσσερις δυνάμεις ήταν ενοποιημένες σε μία ενιαία, συνεκτική και μυστηριώδη «υπερδύναμη». Όλες είχαν την ίδια ισχύ και συνέθεταν ένα ευρύτερο, συνεκτικό όλον. Το σύμπαν ξεκίνησε από κατάσταση τελειότητας. Όμως με τη διαστολή και την επακόλουθη ραγδαία ψύξη του, η αρχική υπερδύναμη άρχισε να «ραγίζει» και εμφανίσθηκαν η μια μετά την άλλη, πολλές διαφορετικές δυνάμεις.
Οι τέσσερις μεγάλες δυνάμεις του σύμπαντος δεν μοιάζουν καθόλου μεταξύ τους.
Το σύμπαν είναι γεμάτο από ανωμαλίες και ατέλειες. Ο κόσμος που μας περιβάλλει είναι τα θραύσματα και τα απομεινάρια της πρωταρχικής, αρχέγονης συμμετρίας που κατακερματίσθηκε με τη Μεγάλη Έκρηξη.
Γιατί το σύμπαν αποτελείται από ύλη και όχι από αντιύλη;
Αφού ύλη και αντιύλη είναι αντίθετες (έχουν αντίθετο φορτίο) κατά τη Μεγάλη Έκρηξη θα έπρεπε να έχει δημιουργηθεί ίση ποσότητα ύλης και αντιύλης. Όμως, αφού όταν έρχονται σε επαφή η ύλη και η αντιύλη αλληλοεξουδετερώνονται σε αναλαμπή ακτίνων γ , εμείς δεν θα έπρεπε να υπάρχουμε. Το σύμπαν θα έπρεπε να είναι μια άτακτη συλλογή ακτίνων γ, χωρίς ύλη.
Αν η Μεγάλη Έκρηξη ήταν εντελώς συμμετρική (ή αν προήλθε από το τίποτε) τότε θα περίμενε κανείς να δημιουργηθούν ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης. Άρα πως εξηγείται η ύπαρξή μας;
Η λύση που προτείνει ο ρώσος φυσικός Αντρέι Ζαχάρωφ είναι ότι η πρωταρχική Μεγάλη Έκρηξη ήταν κάθε άλλο παρά συμμετρική. Τη στιγμή της δημιουργίας επήλθε μια μικρή ρήξη της συμμετρίας μεταξύ ύλης και αντιύλης, με αποτέλεσμα η ύλη να υπερισχύσει και να δημιουργηθεί το σύμπαν όπως το γνωρίζουμε. (Η συμμετρία που έσπασε κατά τη Μεγάλη Έκρηξη λέγεται CP και είναι η συμμετρία που αντιστρέφει τα φορτία και την ομοτιμία σωματιδίων ύλης και αντιύλης).
Αν το σύμπαν προήλθε από το τίποτε τότε το τίποτε ίσως να μην ήταν εντελώς άδειο αλλά να περιείχε ένα ελάχιστο βαθμό ρήξης της συμμετρίας, που επέτρεψε τη σημερινή επικράτηση της ύλης επι της αντιύλης. Το πώς προήλθε αυτή η ρήξη συμμετρίας παραμένει άγνωστο.
Πάντως, οι τρόποι σπασίματος των συμμετριών GUT είναι εκατοντάδες, μπορεί και άπειροι, και ότι σε κάθε λύση θα μπορούσε να αντιστοιχεί ένα εντελώς διαφορετικό σύμπαν.
Το σύμπαν καθώς ψυχόταν πέρασε από διάφορα εξελικτικά στάδια.
Κάθε μετάβαση μαρτυρά το σπάσιμο μιας συμμετρίας και τη διάσπαση μιας δύναμης της φύσης.
Ας δούμε μία προς μία τις φάσεις και τα ορόσημα.
1.-πριν τα 10 εις την μείον 43 δευτερόλεπτα- η περίοδος Πλάνκ.
Ελάχιστα πράγματα γνωρίζουμε για την περίοδο Πλάνκ.
Στην ενέργεια Πλάνκ (10 εις την 19 δισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβόλτ) η βαρυτική δύναμη ήταν εξίσου ισχυρή με τις άλλες κβαντικές δυνάμεις. Άρα, οι τέσσερις δυνάμεις του σύμπαντος πρέπει να ήταν ενοποιημένες σε μια ενιαία «υπερδύναμη». Αυτό σημαίνει ότι το σύμπαν μπορεί να πέρασε από μια τέλεια φάση του «τίποτα» ή του κενού χώρου ανώτερων διαστάσεων.
Η μυστηριώδης συμμετρία που επιτρέπει την ανάμειξη των τεσσάρων δυνάμεων, χωρίς να αλλάζουν οι εξισώσεις πρέπει να είναι μια υπερσυμμετρία.
Για λόγους που παραμένουν άγνωστοι, αυτή η μυστηριώδης συμμετρία που ενοποιούσε τις τέσσερις δυνάμεις έσπασε και σχηματίσθηκε μια μικροσκοπική φυσαλίδα, το εμβρυικό μας σύμπαν, πιθανόν εξαιτίας κάποιας τυχαίας κβαντικής διακύμανσης.
Η διάμετρος αυτής της φυσαλίδας ήταν 10 εις την –33 εκατοστά, διάσταση γνωστή και ως «μήκος Πλάνκ».
2.-10 εις την –43 δευτερόλεπτα- η περίοδος GUT
Το σπάσιμο της συμμετρία δημιούργησε δημιούργησε μια φυσαλίδα που διαστελόταν ολοταχώς. Καθώς η φυσαλίδα διογκωνόταν, οι τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις διασπάστηκαν απότομα. Η βαρύτητα ήταν η πρώτη δύναμη που αποσπάστηκε από τις άλλες τρείς, απελευθερώνοντας ένα ωστικό κύμα σε ολόκληρο το σύμπαν. Η αρχική συμμετρία της υπερδύναμης διασπάστηκε σε έμια μικρότερη συμμετρία, που ίσως περιλάμβανε τη συμμετρία GUT SU (5). Οι αλληλεπιδράσεις που απέμειναν, η ισχυρή, η ασθενής και η ηλεκτρομαγνητική, παρέμειναν ενοποιημένες σ αυτήν τη συμμετρία GUT. Στη φάση αυτή το σύμπαν διογκώθηκε πληθωριστικά κατά ένα παράγοντα της τάξης του 10 εις την 50 για λόγους που δεν έχουμε κατανοήσει ακόμη κάνοντας το χώρο να διασταλεί με ταχύτητα αστρονομικά μεγάλύτερη από αυτήν του φωτός. Η θερμοκρασία ήταν 10 ει 32 βαθμοί.
3.- 10 εις την –34 δευτερόλεπτα- το τέλος του πληθωρισμού.
Η θερμοκρασία έπεσε στους 10 εις την 27 βαθμούς καθώς η ισχυρή δύναμη αποσπάστηκε από τις άλλες δύο.
Η πληθωριστική περίοδος έφτασε στο τέλος της και το σύμπαν πλησίασε την καθιερωμένη διαστολή Φρίντμαν. Το σύμπαν ήταν μια καυτή «σούπα» πλάσματος, αποτελούμενη από ελεύθερα κουάρκ, γλοιόνια και λεπτόνια.
Τα ελεύθερα κουάρκ συμπυκνώθηκαν σχηματίζοντας τα σημερινά πρωτόνια και νετρόνια. Το σύμπαν μας ήταν ακόμη αρκετά μικρό, περίπου όσο είναι σήμερα το ηλιακό μας σύστημα. Η ύλη και η αντιύλη εξαϋλώθηκαν αμοιβαία, αλλά το μικρό πλεόνασμα της ύλας έναντι της αντιϋλης (κατά ένα δισεκατομμυριοστό), είχε ως αποτέλεσμα να παραμείνει η ύλη που μας περιβάλλει σήμερα. Στον Μεγάλο Συγκρουστή Αδρονίων, τον Επιταχυντή LHC στον οποίο θα γίνουν τα πειράματα στο CERN αναμένεται να παραχθούν τέτοιες υψηλές ποσότητες ενέργειεας.
4.- 3 λεπτά-σχηματισμός πυρήνων
Οι θερμοκρασία πέφτει αρκετά ώστε οι πυρήνες που σχηματίζονται να μην καταστρέφονται λόγω της έντονης θερμλοτητας. Σαυτήν τη φάση παύει να υπάρχει η αρχέγονη διάπυρη σφαίρα.
5.- 379.000 χρόνια-γέννηση ατόμων
Η θερμοκρασία πέφτει στους 3.000 βαθμούς Κέλβιν. Τα ηλεκτρόνια δεν αποσπώνται πλέον λόγω της υπερβολικής θερμοκρασίας και στοιχίζονται γύρω από τους πυρήνες, σχηματίζοντας τα πρώτα άτομα. Τώρα τα φωτόνια μπορούν να ταξιδεύουν ελεύθερα χωρίς να απορροφώνται. Το άλλοτε αδιαφανές και γεμάτο πλάσμα σύμπαν, γίνεται τώρα διάφανο.
6.- 1 δισεκατομμύριο χρόνια-συμπύκνωση άστρων
Η θερμοκρασία πέφτει στους 18 βαθμούς. Στο εσωτερικό των άστρων αρχίζουν να «μαγειρεύονται» τα ελαφρά στοιχεία όπως ο άνθρακας, το οξυγόνο και το άζωτο.
Άστρα που εκρύγνυνται εκτοξεύουν στο διάστημα στοιχεία βαρύτερα από ό,τι ο σίδηρος. Αυτή είναι η πιο μακρυνη εποχή που μπορεί να αναλύσει το διαστημικό τηλεσκόπιο Χάμπλ.
7.- 6,5 δις χρόνια-διαστολή ντε Σίτερ
Η διαστολή Φρίντμαν φθάνει στο τέλος της και το σύμπαν μπαίνει σε μια φάση επιτάχυνσης, γνωστή και ως διαστολή ντε Σίτερ, ωθούμενο από μια μυστηριώδη αντιβαρυτική δύναμη που ως σήμερα παραμένει ανεξήγητη.
8.- 13,7 δις χρόνια-σήμερα
Το παρόν. Η θερμοκρασία έχει πέσει στους 2,7 βαθμούς. Βλέπουμε το σημερινό σύμπαν των γαλαξιών, των άστρων και των πλανητών. Η διαστολή τυο σύμπαντος συνεχίζεται επιταχυνόμενη.
8/9/08
Η εκπομπή της Τετάρτης: Τα πειράματα του CERN
Το μεγαλύτερο πείραμα που έγινε ποτέ στη φυσική, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) θα προσoμοιώσει τις συνθήκες που επικράτεισαν λίγο μετά το Big Bag σε μια προσπάθεια να δοθούν απαντήσεις σε θεμελιώδη ερωτήματα της επιστήμης.Η προετοιμασία του πειράματος διαρκεί εδώ και χρόνια. Η πρώτη δοκιμαστική δέσμη πρωτονίων θα διοχετευθεί την Τετάρτη. Ο επιταχυντής θα τίθεται σταδιακά σε λειτουργία. Πλήρης λειτουργία του θα επιτευχθεί το 2011, ενώ τα πειράματα θα κρατήσουν περί τα είκοσι χρόνια.
Τα κύρια πειράματα είναι τέσσερα: Η επιβεβαίωση ή μη της ύπαρξης του σωματιδίου Higgs, του σωματιδίου που δίνει μάζα στα άλλα σωματίδια, την ύπαρξη του οποίου εντόπισε θεωρητικά ο σκωτσέζος φυσικός Higgs, η διαμόρφωση συνθηκών παρόμοιων με ελάχιστο χρόνο μετά το Big Bag, η αναζήτηση σκοτεινής ύλης και η αναζήτηση αντιύλης.
Τα παραπάνω θα αναζητηθούν με τη βοήθεια ανιχνευτών εγκατεστημένων σε τέσσερα σημεία του κυκλικού επιταχυντή μήκους 27 χιλιομέτρων.
Αναλυτικότερα τα πειράματα και οι ανιχνευτές που θα χρησιμοποιηθούν στο LHC είναι:
Ο ανιχνευτής CMS- Compact Muon Solenoid
O CMS και ο Atlas είναι οι κύριοι ανιχνευτές του LHC που θα αναζητήσουν το μποζόνιο Higgs. Το σωματίδιο αυτό, μέσω του μηχανισμού Higgs αλληλεπιδρά με τα υπόλοιπα σωματίδια που γνωρίζουμε στο Καθιερωμένο Μοντέλοl και είναι υπεύθυνο για τη μάζα του.
Θα διερευνήσει την πρωταρχική φύση της ύλης και τις βασικές δυνάμεις που διαμορφώνουν το σύμπαν μας. Παρόλο που έχει τους ίδιους επιστημονικούς στόχους με τον ανιχνευτή Atlas, ο CMS θα χρησιμοποιήσει διαφορετικές τεχνικές λύσεις και ενα διαφορετικό σχεδιασμό στην παραγωγή του μαγνητικού του πεδίου. Ο ανιχνευτής CMS είναι κατασκευασμένος γύρω από έναν τεράστιο σωληνοειδή μαγνήτη. Πρόκειται για μια κυλινδρική σπείρα από υπεραγώγιμο καλώδιο, που παράγει ισχυρό μαγνητικό πεδίο, περίπου 100 χιλιάδες φορές ισχυρότερο από το μαγνητικό πεδίο της γης. Αυτό το μαγνητικό πεδίο περιβάλλεται από ένα είδος σιδερένιου ζυγού, ο οποίος στους 12.500 τόνους, αποτελεί τον κύριο όγκο του βάρους του CMS.
Σε αντίθεση με τους άλλους ανιχνευτές του LHC, οι οποίοι έχουν κατασκευαστεί υπόγεια, ο CMS κατασκευάστηκε στην επιφάνεια του εδάφους και έπειτα μεταφέρθηκε υπογείως σε 15 κομμάτια και επανασυναρμολογήθηκε. Βρίσκεται στο Cessy στη Γαλλία και για την υλοποίηση του project εργάστηκαν περισσότεροι από 2.000 επιστήμονες από περίπου 40 χώρες.
Απαραίτητη προυπόθεση για τη λειτουργία του CMS ήταν:
-ένα σύστημα υψηλής απόδοσης για να ανιχνεύσει μυόνια.
-μια μέθοδο υψηλής ανάλυσης για να ανιχνεύσει και να μετρήσει ηλεκτρόνια και φωτόνια (ηλεκτρομαγνητικό καλορίμετρο).
-μια μέθοδο ακριβούς μέτρησης της ορμής των σωματιδίων (TRACKING SYSTEM)
- ¨ενα πλήρως στεγανοποιημένο αδρονικό καλορίμετρο προκειμένου να αποκλείσει τις αλληλεπιδράσεις με σωματίδια του περιβάλλοντος.
Στοιχεία για τον CMS
Μέγεθος: 21 m. Μήκος, 15 m ύψος, 15 m πλάτος
Βάρος: 12.500 τόνοι
Κόστος υλικών: 458 εκ. δολάρια
Ο Atlas και η αναζήτηση της σκοτεινής ύλης
Είναι ένα από τα τέσσερα βασικά πειράματα του LHC. Ο Atlas θα αναζητήσει νέα φυσική στις συγκρούσεις πρωτονίων, τα οποία επιταχύνονται σε φανταστικές ενέργειες.
Ο ανιχνευτής Atlas έχει μήκος περίπου 45 μέτρα, ύψος μεγαλύτερο από 25 μ., και βάρος περίπου 7 χιλιάδες τόνους. Έχει περίπου το μισό μέγεθος από την Παναγία των Παρισίων και ζυγίζει σχεδόν όσο και ο Πύργος του Άιφελ. Βρίσκεται στο Meyrin της Ελβετίας και θα αναζητήσει επίσης τις επιπλέον διαστάσεις του διαστήματος, μικροσκοπικές μαύρες τρύπες, καθώς και αποδείξεις για την σκοτεινή ύλη.
Αν όλα τα στοιχεία που θα δώσει ο Atlas καταγράφονταν, για ένα μόλις δευτερόλεπτο θα χρειάζονταν στοίβες από CD, καθεμιά εκ των οποίων θα έφτανε τα 137 μέτρα!
Το βασικό στοιχείο του ανιχνευτή Atlas είναι το τεράτιο, σε σχήμα ντόνατ, μαγνητικό του σύστημα. Αποτελείται από οκτώ υπεραγωγίμες μαγνητικές σπείρες, μήκους 25 μέτρων, οι οποίες είναι τοποθετημένες σε έναν κύλινδρο ο οποιός περιβάλλειι τον επιταχυντή στο σημείο όπου θα συγκρουονται τα σωματίδια.
Περισσότεροι από 1700 επιστήμονες, από 159 ινστιτούτα σε 37 χώρες εργάστηκαν για το πείραμα. Οι ερωτήσεις που ελπίζουν να απαντήσουν αφορούν την ύπαρξη επιπλέον διαστάσεων, η εύρεση του σωματιδίου Higgs και η ανακάλυψη σωματιδίων υποψήφια για τη σκοτεινή ύλη.
Στοιχεία για τον ATLAS
Μέγεθος: 46m μήκος, 15m ύψος, 15m πλάτος
Βάρος: 12,500 τόνοι
Κόστος υλικών: 457 εκατομμύρια δολάρια
ALICE (Α Large Ion Collider Experiment): οι στιγμές μετά το Big Bang
Ενώ οι υπόλοιποι ανιχνευτές του LHC θα βασιστούν στη σύγκρουση δεσμών πρωτόνιων, o Alice βασίζεται στη σύγκρουση ηλεκτρικά φορτισμένων πυρήνων μολύβδου .Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα επαναδημιουργήσουν την κατάσταση της ύλης που ονομάζεται quark-gluon πλάσμα, μια τέταρτη κατάσταση της ύλης η οποία επικράτησε αμέσως μετά το Big Bang.
Η ύλη ήταν σε αυτή την «υγρή» μορφή, επειδή το πρώιμο σύμπαν ήταν ακόμη εξαιρετικά θερμό. Ο ανιχνευτής Alice θα χρησιμοποιηθεί για να μελετήσει το quark-gluon πλάσμα στις φάσεις της διαστολής και της ψύξης. Με αυτό τον τρόπο θα παρατηρήσουν πώς προοδευτικά γεννιούνται τα σωματίδια, τα οποία αποτελούν τη βάση της ύλης του σύμπαντος σήμερα.
Κάθε άτομο περιέχει ένα πυρήνα, το οποίο αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια με τη σειρά τους αποτελούνται από quarks, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους μέσω άλλων στοιχείων, τα οποία ονομάζονται γλουόνια.
Οι συγκρούσεις των ιόντων μολύβδου στον LHC θα προκαλέσει θερμοκρασίες υψηλότερες κατά 100 χιλιάδες φορές από αυτές που επικρατούν στο κέντρο του ήλιου. Κάτω από αυτές τις συνθήκες οι επιστήμονες ελπίζουν ότι τα πρωτόνια και τα νετρόνια θα «λιώσουν», αποδεσμεύοντας τα quark από τα γλουόνια και θα δημιουργήσουν την επιθυμητή κατάσταση του πλάσματος.
Τα ερωτήματα που οι επιστήμονες ελπίζουν να απαντήσουν είναι¨
- Τι συμβαίνει στην ύλη όταν θερμανθεί σε θερμοκρασία υψηλότερη κατά 100.000 φορές από αυτή στο κέντρο του ήλιου,
- Γιατί τα πρωτόνια και τα νετρόνια σιγήζουν 100 φορές περισσότερο σε σχέση με τα quark από τα οποία αποτελούνται.
-Μπορούν τα quark να υπάρξουν ελεύθερα στο εσωτερικό των πρωτονίων και των νετρονίων.
Ο μήκους 26 μέτρων και βάρους 10 χιλιάδων τόνων ανιχνευτής βρίσκεται στο St Gennis- Pouilly στη Γαλλία.
Στοιχεία για τον ALICE
Μέγεθος: 26m μέτρα, 16m ύψος, 16m πλάτος
Βάρος: 10,000 τόνοι
Κόστος υλικών: 104 εκ. δολάρια
LHCb, η αναζήτηση της αντιύλης
Ο ανιχνευτής LHC Beauty σχεδιάστηκε για να απαντήσει σε ένα συγκεκριμένο ερώτημα: πού πήγε όλη η αντι-ύλη;
Ίσες ποσότητες ύλης και της αντίστροφης αντι-ύλης δημιουργήθηκαν από το Big Bang, αλλά σήμερα δεν έχουμε καμία απόδειξη για γαλαξίες αντι-ύλης, για παράδειγμα, ή αστέρια.
Για να το πετύχει αυτό ο LHCb θα διερευνήσει τις μικρές διαφορές ανάμεσα στην ύλη και την αντι-ύλη, μελετώντας τον τύπο ενός σωματιδίου που ονομάζεται “beauty quark”.
Αντί να περιβάλει το σύνολο του σημείου σύγκρουσης με έναν ενσωματωμένο ανιχνευτή, όπως ο Atlas και ο CMS, το πείραμα LHCb χρησιμποιεί μια σειρά από υπο-ανιχνευτές. Ο πρώτος από αυτούς βρίσκεται κοντά στο σημείο σύγκρουσης, ενώ οι υπόλοιποι είναι κολλημένοι ο ένας, πίσω από τον άλλον σε απόσταση 20 μέτρων.
Ο επιταχυντής θα παραγάγει διαφορετικούς τύπους quark όταν τα σωματίδια συγκρουστούν. Για να «πιάσει» τα beauty quarks ο LHCb έχει αναπτύξει περίπλοκους κινούμενους ανιχνευτές κοντά στο σημείο που θα κινούνται οι δέσμες σωματιδίων μέσα στον επιταχυντή.
Στοιχεία για τον LHCb
Μέγεθος: 440m μήκος, 5m ύψος, 5m πλάτος
Βάρος: 20 τόνοι
Κόστος υλικών: 6 εκατομμύρια δολάρια
Το τούνελ
Η βασική δομή του LHC είναι ένας δακτύλιος περιφέρειας 27 μέτων από υπεραγώγιμους μαγνήτες.
Βασική του δουλειά είναι να πολλαπλασιάσει την ενέργεια των σωματιδίων, τα οποία θα συγκρουστούν στους διάφορους ανιχνευτές που βρίσκονται γύρω από τον δακτύλιο. Μέσα στο τούνελ υπάρχουν δύο χωριστοί κενοί σωλήνες, οι οποίοι καναλιζάρουν τα σωματίδια σε ταχύτητα που σχεδόν φτάνει την ταχύτητα του φωτός. Αυτές οι δέσμες σωματιδίων ταξιδεύουν σε αντίθετες κατευθύνσεις.
Τα σωματίδια οδηγούνται γύρω από τον δακτύλιο από ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Χιλιάδες μαγνήτες διαφορετικού μεγέθους και τύπου χρησιμοποιούνται για να κατευθύνουν τις δέσμες γύρω από τον επιταχυντή. Σε αυτούς περιλαμβάνονται περισσότεροι από 1200 διπολικοί μαγνήτες, καθένας εκ των οποίων είναι μήκους 15 μέτρων και χρησιμοποιούνται για για να δίνουν στις δέσμες την
απαραίτητη καμπυλότητα. Περίπου 400 τετραπολικοί μαγνήτες, καθένας μήκους 5 και 7 μέτρων, χρησιμοποιούνται για να συγκεντρωθούν τα σωματίδια.
Ένας τρίτος τύπος μαγνήτη χρησιμοποιείται για να πιεστούν τα σωματίδια πιο κοντά μεταξύ τους και να αυξηθούν οι πιθανότητες σύγκρουσης. Πολλοί από αυτούς τους μαγνήτες είναι κατασκευασμένοι από σπείρες υπεραγώγιμου ηλεκτρικού καλωδίου, το οποίο διοχετεύει ηλεκτρισμό με μικρή αντίσταση και επομένως με μικρή απώλεια ενέργειας.
Για να επιτευχθεί αυτό το αποτέλεσμα τα καλώδια ψύχονται πολύ κοντά στο απόλυτο μηδέν (-273 C), με τη χρήση υγρού ηλίου. Αυτό διοχετεύεται μέσα σε ένα σφραγισμένο δίκτυο μέσα στον επιταχυντή σε έξι “cryoplants”, τα οποία βρίσκονται γύρω από τον δακτύλιο. Όλα αυτά καταγράφονται και διευθύνονται από ένα κέντρο ελέγχου. Εδώ, οι επιστήμονες θα ανακατέψουν τις δέσμες σωματιδίων προκειμένου να διασφαλίσουν ότι θα προκύψουν συγκρούσeυς στους ανιχνευτές που βρίσκονται γύρω από το κύκλωμα.
Το Grid
Το LHC θα παραγάγει τεράστια ποσότητα δεδομένων με περίπου 150 εκατομμύρια αισθητήρες να συλλέγουν την πληροφορία από τα εκατομμύρια των συγκρούσεων των σωματιδίων κάθε δευτερόλεπτο στο κέντρο του καθενός από τους τέσσερις βασικούς ανιχνευτές.
Για παράδειγμα μόνο κατά τις μετρήσεις του πείραματος ALICE –οι οποίες δε θα γίνονται σε καθημερινή βάση- θα παράγεται 1 gigabyte δεδομένων κάθε δευτερόλεπτο, ή περίπου 15 petabytes κάθε χρόνο, ικανό να γεμίζει έναν κοινό σκληρό δίσκο των 100 GB κάθε τέσσερα λεπτά. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, δημιουργήθηκε ένα εξειδικευμένο πληροφοριακό σύστημα, το Grid (LCG)
Η επεξεργασία των αριθμών ξεκινά από τον ανιχνευτή. Καθένα απο τα τέσσερα βασικά πειράματα έχει ενσωματωμένο έναν «υπολογιστικό χώρο», που χρησιμοποιείται για να ταξινομήσει τα ακατέργαστα δεδομένα και να αποθηκεύσει ό,τι ενδιαφέρει.
Παρτίδες δεδομένων στέλνονται έπειτα στο υπολογιστικό κέντρο του CERN όπου δημιουργείται backup σε κασέτα. Ένας επεξεργαστής «φάρμας» αρχίζει το τεράστιο έργο της επεξεργασίας των δεδομένων για τη δημιουργία μιας περίληψης γεγονότων (event summary), της οποίας επίσης γίνεται backup σε κασέτα.
Από την Ελβετία τα δεδομένα διοχετεύονται στο δίκτυο σε 11 αποκαλούμενα «tier one» κέντρα, όπως αυτό του Rutherford Appleton Laboratory στη Βρετανία, καθένα εκ των οποίων συνδέεται με το CERN μέσω ειδικής καλωδίωσης. Κάθε κέντρο επανεπεξεργάζεται τα ωμά δεδομένα, δημιουργεί ένα ακόμη backup και έπειτα τα διοχετεύει στα 150 «tier two» κέντρα, κυρίως πανεπιστήμια σε διάφορα σημεία του πλανήτη. Από εκεί, η πληροφορία θα είναι διαθέσιμη σε περίπου 7000 φυσικούς, οι οποίοι θα πραγματοποιήσουν τις τελικές εξομοιώσεις και την εμπεριστατωμένη ανάλυση.
Άλλα πειράματα
Στο LHC είναι προγραμματισμένο να τρέξουν συνολικά έξι πειράματα. Τα τέσσερα τα έχουμε, ήδη περιγράψει παραπάνω ενώ τα δύο μικρότερα είναι το Totem και το LHCf.
Αυτά τα εξειδικευμένα μηχανήματα έχουν σχεδιαστεί για να επικεντρωθούν στα ονομαζόμενα «forward particles». Αυτά τα πρωτόνια και βαρέα ιόντα θα έρθουν σε στενή επαφή μέσα στο μηχάνημα, αλλά δεν θα συγκρουστούν μετωπικά, όπως στα κύρια πειράματα.
Το LHCf βρίσκεται κοντά στον ανιχνευτή Atlas και θα χρησιμοποιηθεί για να εξομοιώσει τις κοσμικές ακτίνες. Αυτές είναι φυσικά προκύπτοντα φορτισμένα σωματίδια εκτός διαστήματος, τα οποία βομβαρδίζουν την ανώτερη ατμόσφαιρα της γης.
Όταν συγκρούονται με άλλα μόρια στην ανώτερη ατμόσφαιρα, κυρίως με οξυγόνο ή άζωτο, μπορούν να προκαλέσουν έναν κατακλυσμό σωματιδίων (particle shower).
Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται για τις κοσμικές ακτίνες καθώς αυτές μπορούν να επηεράσουν την ηλεκτρονική και μπορούν επίσης να παίξουν ένα ρόλο στην κλιματική αλλαγή και τις ηλεκτρικές καταιγίδες. Ελπίζεται ότι με τη μελέτη τους μέσα στον LHC οι επιστήμονες θα μπορέσουν να καλιμπράρουν τους επίγειους ανιχνευτές και να ερμηνεύσουν καλύτερα τα αποτελέσματα που παίρνουν από αυτούς.
Παρόλο που το LHCf αποτελεί ένα χωριστό πείραμα θα είναι ευθυγραμμισμένο με τον Atlas, εξού και η θέση του.
Ομοίως και ο Totem ( Total Cross Section, Elastic Scattering and Diffraction Dissociation) είναι ευθυγραμμισμένος με τον ανιχνευτή CMS και θα μετρήσει το μέγεθος των πρωτονίων και το πώς θα σκορπιστούν, μεταξύ άλλων πραγμάτων. Για να γίνει αυτό θα μετρήσει τα σωματίδια που παράγονται πολύ κοντά στις βασικές δέσμες σωματιδίων, χρησιμοποιώντας ειδικά σχεδιασμένους ανιχνευτές που στεγάζονται σε κενούς χώρους, γνωστούς ως roman pots. Οκτώ από αυτούς θα τοποθετηθούν σε ζεύγη κοντά στο σημείο της σύγκρουσης στο πείραμα του CMS.
Τα κύρια πειράματα είναι τέσσερα: Η επιβεβαίωση ή μη της ύπαρξης του σωματιδίου Higgs, του σωματιδίου που δίνει μάζα στα άλλα σωματίδια, την ύπαρξη του οποίου εντόπισε θεωρητικά ο σκωτσέζος φυσικός Higgs, η διαμόρφωση συνθηκών παρόμοιων με ελάχιστο χρόνο μετά το Big Bag, η αναζήτηση σκοτεινής ύλης και η αναζήτηση αντιύλης.
Τα παραπάνω θα αναζητηθούν με τη βοήθεια ανιχνευτών εγκατεστημένων σε τέσσερα σημεία του κυκλικού επιταχυντή μήκους 27 χιλιομέτρων.
Αναλυτικότερα τα πειράματα και οι ανιχνευτές που θα χρησιμοποιηθούν στο LHC είναι:
Ο ανιχνευτής CMS- Compact Muon Solenoid
O CMS και ο Atlas είναι οι κύριοι ανιχνευτές του LHC που θα αναζητήσουν το μποζόνιο Higgs. Το σωματίδιο αυτό, μέσω του μηχανισμού Higgs αλληλεπιδρά με τα υπόλοιπα σωματίδια που γνωρίζουμε στο Καθιερωμένο Μοντέλοl και είναι υπεύθυνο για τη μάζα του.
Θα διερευνήσει την πρωταρχική φύση της ύλης και τις βασικές δυνάμεις που διαμορφώνουν το σύμπαν μας. Παρόλο που έχει τους ίδιους επιστημονικούς στόχους με τον ανιχνευτή Atlas, ο CMS θα χρησιμοποιήσει διαφορετικές τεχνικές λύσεις και ενα διαφορετικό σχεδιασμό στην παραγωγή του μαγνητικού του πεδίου. Ο ανιχνευτής CMS είναι κατασκευασμένος γύρω από έναν τεράστιο σωληνοειδή μαγνήτη. Πρόκειται για μια κυλινδρική σπείρα από υπεραγώγιμο καλώδιο, που παράγει ισχυρό μαγνητικό πεδίο, περίπου 100 χιλιάδες φορές ισχυρότερο από το μαγνητικό πεδίο της γης. Αυτό το μαγνητικό πεδίο περιβάλλεται από ένα είδος σιδερένιου ζυγού, ο οποίος στους 12.500 τόνους, αποτελεί τον κύριο όγκο του βάρους του CMS.
Σε αντίθεση με τους άλλους ανιχνευτές του LHC, οι οποίοι έχουν κατασκευαστεί υπόγεια, ο CMS κατασκευάστηκε στην επιφάνεια του εδάφους και έπειτα μεταφέρθηκε υπογείως σε 15 κομμάτια και επανασυναρμολογήθηκε. Βρίσκεται στο Cessy στη Γαλλία και για την υλοποίηση του project εργάστηκαν περισσότεροι από 2.000 επιστήμονες από περίπου 40 χώρες.
Απαραίτητη προυπόθεση για τη λειτουργία του CMS ήταν:
-ένα σύστημα υψηλής απόδοσης για να ανιχνεύσει μυόνια.
-μια μέθοδο υψηλής ανάλυσης για να ανιχνεύσει και να μετρήσει ηλεκτρόνια και φωτόνια (ηλεκτρομαγνητικό καλορίμετρο).
-μια μέθοδο ακριβούς μέτρησης της ορμής των σωματιδίων (TRACKING SYSTEM)
- ¨ενα πλήρως στεγανοποιημένο αδρονικό καλορίμετρο προκειμένου να αποκλείσει τις αλληλεπιδράσεις με σωματίδια του περιβάλλοντος.
Στοιχεία για τον CMS
Μέγεθος: 21 m. Μήκος, 15 m ύψος, 15 m πλάτος
Βάρος: 12.500 τόνοι
Κόστος υλικών: 458 εκ. δολάρια
Ο Atlas και η αναζήτηση της σκοτεινής ύλης
Είναι ένα από τα τέσσερα βασικά πειράματα του LHC. Ο Atlas θα αναζητήσει νέα φυσική στις συγκρούσεις πρωτονίων, τα οποία επιταχύνονται σε φανταστικές ενέργειες.
Ο ανιχνευτής Atlas έχει μήκος περίπου 45 μέτρα, ύψος μεγαλύτερο από 25 μ., και βάρος περίπου 7 χιλιάδες τόνους. Έχει περίπου το μισό μέγεθος από την Παναγία των Παρισίων και ζυγίζει σχεδόν όσο και ο Πύργος του Άιφελ. Βρίσκεται στο Meyrin της Ελβετίας και θα αναζητήσει επίσης τις επιπλέον διαστάσεις του διαστήματος, μικροσκοπικές μαύρες τρύπες, καθώς και αποδείξεις για την σκοτεινή ύλη.
Αν όλα τα στοιχεία που θα δώσει ο Atlas καταγράφονταν, για ένα μόλις δευτερόλεπτο θα χρειάζονταν στοίβες από CD, καθεμιά εκ των οποίων θα έφτανε τα 137 μέτρα!
Το βασικό στοιχείο του ανιχνευτή Atlas είναι το τεράτιο, σε σχήμα ντόνατ, μαγνητικό του σύστημα. Αποτελείται από οκτώ υπεραγωγίμες μαγνητικές σπείρες, μήκους 25 μέτρων, οι οποίες είναι τοποθετημένες σε έναν κύλινδρο ο οποιός περιβάλλειι τον επιταχυντή στο σημείο όπου θα συγκρουονται τα σωματίδια.
Περισσότεροι από 1700 επιστήμονες, από 159 ινστιτούτα σε 37 χώρες εργάστηκαν για το πείραμα. Οι ερωτήσεις που ελπίζουν να απαντήσουν αφορούν την ύπαρξη επιπλέον διαστάσεων, η εύρεση του σωματιδίου Higgs και η ανακάλυψη σωματιδίων υποψήφια για τη σκοτεινή ύλη.
Στοιχεία για τον ATLAS
Μέγεθος: 46m μήκος, 15m ύψος, 15m πλάτος
Βάρος: 12,500 τόνοι
Κόστος υλικών: 457 εκατομμύρια δολάρια
ALICE (Α Large Ion Collider Experiment): οι στιγμές μετά το Big Bang
Ενώ οι υπόλοιποι ανιχνευτές του LHC θα βασιστούν στη σύγκρουση δεσμών πρωτόνιων, o Alice βασίζεται στη σύγκρουση ηλεκτρικά φορτισμένων πυρήνων μολύβδου .Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα επαναδημιουργήσουν την κατάσταση της ύλης που ονομάζεται quark-gluon πλάσμα, μια τέταρτη κατάσταση της ύλης η οποία επικράτησε αμέσως μετά το Big Bang.
Η ύλη ήταν σε αυτή την «υγρή» μορφή, επειδή το πρώιμο σύμπαν ήταν ακόμη εξαιρετικά θερμό. Ο ανιχνευτής Alice θα χρησιμοποιηθεί για να μελετήσει το quark-gluon πλάσμα στις φάσεις της διαστολής και της ψύξης. Με αυτό τον τρόπο θα παρατηρήσουν πώς προοδευτικά γεννιούνται τα σωματίδια, τα οποία αποτελούν τη βάση της ύλης του σύμπαντος σήμερα.
Κάθε άτομο περιέχει ένα πυρήνα, το οποίο αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια με τη σειρά τους αποτελούνται από quarks, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους μέσω άλλων στοιχείων, τα οποία ονομάζονται γλουόνια.
Οι συγκρούσεις των ιόντων μολύβδου στον LHC θα προκαλέσει θερμοκρασίες υψηλότερες κατά 100 χιλιάδες φορές από αυτές που επικρατούν στο κέντρο του ήλιου. Κάτω από αυτές τις συνθήκες οι επιστήμονες ελπίζουν ότι τα πρωτόνια και τα νετρόνια θα «λιώσουν», αποδεσμεύοντας τα quark από τα γλουόνια και θα δημιουργήσουν την επιθυμητή κατάσταση του πλάσματος.
Τα ερωτήματα που οι επιστήμονες ελπίζουν να απαντήσουν είναι¨
- Τι συμβαίνει στην ύλη όταν θερμανθεί σε θερμοκρασία υψηλότερη κατά 100.000 φορές από αυτή στο κέντρο του ήλιου,
- Γιατί τα πρωτόνια και τα νετρόνια σιγήζουν 100 φορές περισσότερο σε σχέση με τα quark από τα οποία αποτελούνται.
-Μπορούν τα quark να υπάρξουν ελεύθερα στο εσωτερικό των πρωτονίων και των νετρονίων.
Ο μήκους 26 μέτρων και βάρους 10 χιλιάδων τόνων ανιχνευτής βρίσκεται στο St Gennis- Pouilly στη Γαλλία.
Στοιχεία για τον ALICE
Μέγεθος: 26m μέτρα, 16m ύψος, 16m πλάτος
Βάρος: 10,000 τόνοι
Κόστος υλικών: 104 εκ. δολάρια
LHCb, η αναζήτηση της αντιύλης
Ο ανιχνευτής LHC Beauty σχεδιάστηκε για να απαντήσει σε ένα συγκεκριμένο ερώτημα: πού πήγε όλη η αντι-ύλη;
Ίσες ποσότητες ύλης και της αντίστροφης αντι-ύλης δημιουργήθηκαν από το Big Bang, αλλά σήμερα δεν έχουμε καμία απόδειξη για γαλαξίες αντι-ύλης, για παράδειγμα, ή αστέρια.
Για να το πετύχει αυτό ο LHCb θα διερευνήσει τις μικρές διαφορές ανάμεσα στην ύλη και την αντι-ύλη, μελετώντας τον τύπο ενός σωματιδίου που ονομάζεται “beauty quark”.
Αντί να περιβάλει το σύνολο του σημείου σύγκρουσης με έναν ενσωματωμένο ανιχνευτή, όπως ο Atlas και ο CMS, το πείραμα LHCb χρησιμποιεί μια σειρά από υπο-ανιχνευτές. Ο πρώτος από αυτούς βρίσκεται κοντά στο σημείο σύγκρουσης, ενώ οι υπόλοιποι είναι κολλημένοι ο ένας, πίσω από τον άλλον σε απόσταση 20 μέτρων.
Ο επιταχυντής θα παραγάγει διαφορετικούς τύπους quark όταν τα σωματίδια συγκρουστούν. Για να «πιάσει» τα beauty quarks ο LHCb έχει αναπτύξει περίπλοκους κινούμενους ανιχνευτές κοντά στο σημείο που θα κινούνται οι δέσμες σωματιδίων μέσα στον επιταχυντή.
Στοιχεία για τον LHCb
Μέγεθος: 440m μήκος, 5m ύψος, 5m πλάτος
Βάρος: 20 τόνοι
Κόστος υλικών: 6 εκατομμύρια δολάρια
Το τούνελ
Η βασική δομή του LHC είναι ένας δακτύλιος περιφέρειας 27 μέτων από υπεραγώγιμους μαγνήτες.
Βασική του δουλειά είναι να πολλαπλασιάσει την ενέργεια των σωματιδίων, τα οποία θα συγκρουστούν στους διάφορους ανιχνευτές που βρίσκονται γύρω από τον δακτύλιο. Μέσα στο τούνελ υπάρχουν δύο χωριστοί κενοί σωλήνες, οι οποίοι καναλιζάρουν τα σωματίδια σε ταχύτητα που σχεδόν φτάνει την ταχύτητα του φωτός. Αυτές οι δέσμες σωματιδίων ταξιδεύουν σε αντίθετες κατευθύνσεις.
Τα σωματίδια οδηγούνται γύρω από τον δακτύλιο από ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Χιλιάδες μαγνήτες διαφορετικού μεγέθους και τύπου χρησιμοποιούνται για να κατευθύνουν τις δέσμες γύρω από τον επιταχυντή. Σε αυτούς περιλαμβάνονται περισσότεροι από 1200 διπολικοί μαγνήτες, καθένας εκ των οποίων είναι μήκους 15 μέτρων και χρησιμοποιούνται για για να δίνουν στις δέσμες την
απαραίτητη καμπυλότητα. Περίπου 400 τετραπολικοί μαγνήτες, καθένας μήκους 5 και 7 μέτρων, χρησιμοποιούνται για να συγκεντρωθούν τα σωματίδια.
Ένας τρίτος τύπος μαγνήτη χρησιμοποιείται για να πιεστούν τα σωματίδια πιο κοντά μεταξύ τους και να αυξηθούν οι πιθανότητες σύγκρουσης. Πολλοί από αυτούς τους μαγνήτες είναι κατασκευασμένοι από σπείρες υπεραγώγιμου ηλεκτρικού καλωδίου, το οποίο διοχετεύει ηλεκτρισμό με μικρή αντίσταση και επομένως με μικρή απώλεια ενέργειας.
Για να επιτευχθεί αυτό το αποτέλεσμα τα καλώδια ψύχονται πολύ κοντά στο απόλυτο μηδέν (-273 C), με τη χρήση υγρού ηλίου. Αυτό διοχετεύεται μέσα σε ένα σφραγισμένο δίκτυο μέσα στον επιταχυντή σε έξι “cryoplants”, τα οποία βρίσκονται γύρω από τον δακτύλιο. Όλα αυτά καταγράφονται και διευθύνονται από ένα κέντρο ελέγχου. Εδώ, οι επιστήμονες θα ανακατέψουν τις δέσμες σωματιδίων προκειμένου να διασφαλίσουν ότι θα προκύψουν συγκρούσeυς στους ανιχνευτές που βρίσκονται γύρω από το κύκλωμα.
Το Grid
Το LHC θα παραγάγει τεράστια ποσότητα δεδομένων με περίπου 150 εκατομμύρια αισθητήρες να συλλέγουν την πληροφορία από τα εκατομμύρια των συγκρούσεων των σωματιδίων κάθε δευτερόλεπτο στο κέντρο του καθενός από τους τέσσερις βασικούς ανιχνευτές.
Για παράδειγμα μόνο κατά τις μετρήσεις του πείραματος ALICE –οι οποίες δε θα γίνονται σε καθημερινή βάση- θα παράγεται 1 gigabyte δεδομένων κάθε δευτερόλεπτο, ή περίπου 15 petabytes κάθε χρόνο, ικανό να γεμίζει έναν κοινό σκληρό δίσκο των 100 GB κάθε τέσσερα λεπτά. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, δημιουργήθηκε ένα εξειδικευμένο πληροφοριακό σύστημα, το Grid (LCG)
Η επεξεργασία των αριθμών ξεκινά από τον ανιχνευτή. Καθένα απο τα τέσσερα βασικά πειράματα έχει ενσωματωμένο έναν «υπολογιστικό χώρο», που χρησιμοποιείται για να ταξινομήσει τα ακατέργαστα δεδομένα και να αποθηκεύσει ό,τι ενδιαφέρει.
Παρτίδες δεδομένων στέλνονται έπειτα στο υπολογιστικό κέντρο του CERN όπου δημιουργείται backup σε κασέτα. Ένας επεξεργαστής «φάρμας» αρχίζει το τεράστιο έργο της επεξεργασίας των δεδομένων για τη δημιουργία μιας περίληψης γεγονότων (event summary), της οποίας επίσης γίνεται backup σε κασέτα.
Από την Ελβετία τα δεδομένα διοχετεύονται στο δίκτυο σε 11 αποκαλούμενα «tier one» κέντρα, όπως αυτό του Rutherford Appleton Laboratory στη Βρετανία, καθένα εκ των οποίων συνδέεται με το CERN μέσω ειδικής καλωδίωσης. Κάθε κέντρο επανεπεξεργάζεται τα ωμά δεδομένα, δημιουργεί ένα ακόμη backup και έπειτα τα διοχετεύει στα 150 «tier two» κέντρα, κυρίως πανεπιστήμια σε διάφορα σημεία του πλανήτη. Από εκεί, η πληροφορία θα είναι διαθέσιμη σε περίπου 7000 φυσικούς, οι οποίοι θα πραγματοποιήσουν τις τελικές εξομοιώσεις και την εμπεριστατωμένη ανάλυση.
Άλλα πειράματα
Στο LHC είναι προγραμματισμένο να τρέξουν συνολικά έξι πειράματα. Τα τέσσερα τα έχουμε, ήδη περιγράψει παραπάνω ενώ τα δύο μικρότερα είναι το Totem και το LHCf.
Αυτά τα εξειδικευμένα μηχανήματα έχουν σχεδιαστεί για να επικεντρωθούν στα ονομαζόμενα «forward particles». Αυτά τα πρωτόνια και βαρέα ιόντα θα έρθουν σε στενή επαφή μέσα στο μηχάνημα, αλλά δεν θα συγκρουστούν μετωπικά, όπως στα κύρια πειράματα.
Το LHCf βρίσκεται κοντά στον ανιχνευτή Atlas και θα χρησιμοποιηθεί για να εξομοιώσει τις κοσμικές ακτίνες. Αυτές είναι φυσικά προκύπτοντα φορτισμένα σωματίδια εκτός διαστήματος, τα οποία βομβαρδίζουν την ανώτερη ατμόσφαιρα της γης.
Όταν συγκρούονται με άλλα μόρια στην ανώτερη ατμόσφαιρα, κυρίως με οξυγόνο ή άζωτο, μπορούν να προκαλέσουν έναν κατακλυσμό σωματιδίων (particle shower).
Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται για τις κοσμικές ακτίνες καθώς αυτές μπορούν να επηεράσουν την ηλεκτρονική και μπορούν επίσης να παίξουν ένα ρόλο στην κλιματική αλλαγή και τις ηλεκτρικές καταιγίδες. Ελπίζεται ότι με τη μελέτη τους μέσα στον LHC οι επιστήμονες θα μπορέσουν να καλιμπράρουν τους επίγειους ανιχνευτές και να ερμηνεύσουν καλύτερα τα αποτελέσματα που παίρνουν από αυτούς.
Παρόλο που το LHCf αποτελεί ένα χωριστό πείραμα θα είναι ευθυγραμμισμένο με τον Atlas, εξού και η θέση του.
Ομοίως και ο Totem ( Total Cross Section, Elastic Scattering and Diffraction Dissociation) είναι ευθυγραμμισμένος με τον ανιχνευτή CMS και θα μετρήσει το μέγεθος των πρωτονίων και το πώς θα σκορπιστούν, μεταξύ άλλων πραγμάτων. Για να γίνει αυτό θα μετρήσει τα σωματίδια που παράγονται πολύ κοντά στις βασικές δέσμες σωματιδίων, χρησιμοποιώντας ειδικά σχεδιασμένους ανιχνευτές που στεγάζονται σε κενούς χώρους, γνωστούς ως roman pots. Οκτώ από αυτούς θα τοποθετηθούν σε ζεύγη κοντά στο σημείο της σύγκρουσης στο πείραμα του CMS.
6/9/08
Πως είδατε το portal μας;
Στη διεύθυνση: www.anixneuseis.gr βρίσκεται το portal των "Ανιχνεύσεων".
Ρίξτε του μια ματιά και αν έχετε την καλοσύνη σχολιάστε το.
Το κείμενο του κ. Μανιτάκη που αναρτήσαμε είναι εκπληκτικό. Νομίζω πως θα ήταν καλό να το διαβάσετε.
Αν μπορείτε απαντήστε και σε μια απορία μου. Γιατί δεν προτιμά ο κόσμος το portal για συζήτηση;
Π.Σαβ.
Ρίξτε του μια ματιά και αν έχετε την καλοσύνη σχολιάστε το.
Το κείμενο του κ. Μανιτάκη που αναρτήσαμε είναι εκπληκτικό. Νομίζω πως θα ήταν καλό να το διαβάσετε.
Αν μπορείτε απαντήστε και σε μια απορία μου. Γιατί δεν προτιμά ο κόσμος το portal για συζήτηση;
Π.Σαβ.
Το πείραμα του CERN
Υπάρχει η γενική εκτίμηση πως οι χρήστες των σύγχρονων τεχνολογιών δεν είναι συντηρητικοί και αναζητούν αενάως κάτι καινούριο.
Έτσι, δημιουργήσαμε και μεις ένα portal στη διεύθυνση www. anixneuseis.gr.
Εκεί αναρτούμε και το θέμα της επόμενης εκπομπής αλλά και άλλα θέματα που νομίζουμε πως το υποστηρίζουν ή παρουσιάζουν το δικό τους ενδιαφέρον.
Αν, όμως, κάποιοι συνάδελφοι bloggers δεν θέλουν να αποχωρισθούν τον αγαπημένο τους τρόπο επικοινωνίας, θα έχουμε παράλληλα και εδω αναρτημένο το θέμα για συζήτηση.
Τα πειράματα που θα γίνουν στο CERN αρχής γενομένης με τη δοκιμαστική δέσμη που θα αποσταλεί την Τετάρτη, θα είναι το θέμα της επόμενης εκπομπής.
Περισσότερα μπορείτε να διαβάσετε στο portal μας στη διεύθυνση που προανέφερα.
Π.Σαβ.
Έτσι, δημιουργήσαμε και μεις ένα portal στη διεύθυνση www. anixneuseis.gr.
Εκεί αναρτούμε και το θέμα της επόμενης εκπομπής αλλά και άλλα θέματα που νομίζουμε πως το υποστηρίζουν ή παρουσιάζουν το δικό τους ενδιαφέρον.
Αν, όμως, κάποιοι συνάδελφοι bloggers δεν θέλουν να αποχωρισθούν τον αγαπημένο τους τρόπο επικοινωνίας, θα έχουμε παράλληλα και εδω αναρτημένο το θέμα για συζήτηση.
Τα πειράματα που θα γίνουν στο CERN αρχής γενομένης με τη δοκιμαστική δέσμη που θα αποσταλεί την Τετάρτη, θα είναι το θέμα της επόμενης εκπομπής.
Περισσότερα μπορείτε να διαβάσετε στο portal μας στη διεύθυνση που προανέφερα.
Π.Σαβ.
3/9/08
NEO PORTAL ΤΩΝ ΑΝΙΧΝΕΥΣΕΩΝ
www.anixneuseis.gr
Στην προσπάθεια να βελτιώσουμε περισσότερο την αλληλεπίδραση μαζί σας δημιουργήσαμε ένα portal, όπου εν καιρώ θα φιλοξενηθούν και οι εκπομπές, όπως και ενδιαφέροντα άρθρα που σχετίζονται με τα θέματα με τα οποία καταπιάνεται η εκπομπή.
Απόψε λοιπόν εγκαινιάζουμε την επικοινωνία μέσα από το νέο μας portal, στη διεύθυνση www.anixneuseis.gr στο οποίο μπορείτε επίσης να αποστέλλετε τα σχόλια και τις ερωτήσεις σας.
Στην προσπάθεια να βελτιώσουμε περισσότερο την αλληλεπίδραση μαζί σας δημιουργήσαμε ένα portal, όπου εν καιρώ θα φιλοξενηθούν και οι εκπομπές, όπως και ενδιαφέροντα άρθρα που σχετίζονται με τα θέματα με τα οποία καταπιάνεται η εκπομπή.
Απόψε λοιπόν εγκαινιάζουμε την επικοινωνία μέσα από το νέο μας portal, στη διεύθυνση www.anixneuseis.gr στο οποίο μπορείτε επίσης να αποστέλλετε τα σχόλια και τις ερωτήσεις σας.
Εγγραφή σε:
Αναρτήσεις (Atom)