Hadronok az arénában

A 2008-ban átadott, tízmilliárd dollárért felépített LHC-től (Large Hadron Collider – nagy hadronütköztető; a hadron elnevezés a szubatomi részecskék egyik csoportját jelöli) az indítás idején nagyjából féltucatnyi fizikai alapkérdés megválaszolását várták.

A 100 százalékos bizonyossággal máig eldöntetlen dilemmák közül az első, hogy létezik-e a Higgs-bozon, de kutatják az óriásgyorsítóban a világegyetem ősanyagának megfelelő kvark-glüon plazmát, az antianyagot és a sötét anyag–sötét energia párost vagy – bebizonyítása esetén – az ismert részecskék megkétszereződéséhez vezető szuperszimmetriát is. Hogy ez a jellegzetesen alapkutatási jellegű tudás "megéri-e" a fentebb jelzett, európai (azaz részben magyar) kooperációban eszközölt befektetést, még nem tudni, az azonban bizonyos, hogy a részecskegyorsítók háza táján rengeteg gyakorlati hasznot hozó kutatási eredmény is születik.

A részecskéket (általában, mint a svájci CERN-ben működő LHC-ben is, egy föld alatti gyűrűben) azért kell gyorsítani, hogy kellő energiával lehessen ütköztetni őket. A 27 kilométer kerületű LHC háromméteres átmérőjű, némiképp a metrókéra emlékeztető alagútjának vákuumcsöveiben főként protonokat és ólomionokat ütköztetnek többórányi egymással szemben történő keringtetés során. A szupravezető elektromágnesekkel körpályán tartott részecskék ütközéseit az utolsó pillanatban generált apró pályamódosításokkal hozzák létre.

Az alagútban négy óriási detektor érzékeli az ütközési eseményeket –közvetett úton ezek regisztrálhatják az új típusú részecskék születését.

Méretükre jellemző, hogy például a CMS-érzékelő, melynek kísérleteinél magyar kutatók is dolgoznak, 14 ezer tonnát nyom, s kétszer annyi vas van beleépítve, mint az Eiffel-toronyba.

A detektorokból érkező jeleket hatalmas kapacitású számítógépfürtök értékelik (ide kapcsolódó hír, hogy egy májusi döntés nyomán Csillebércen épülhet fel az LHC-t kiszolgáló egyik fő számítóközpont – a méretekre jellemző, hogy a centrum komputerei évente nagyjából 10-15 petabyte adatot dolgoznak fel, egy-egy évben 1,5 milliárd forint értékű áramot elfogyasztva).

A nagy energiájú ütközéseket – amelyekkel voltaképpen a világ keletkezésekor történt fizikai folyamatokat modellezik – értelemszerűen csak utólag lehet "lefülelni", esetenként akár több évvel a tényleges karambolok után. Jellemző adalék, hogy 2008-ban egy magyar kutató olyan ütközések filmre vételével és kiértékelésével szerzett doktori címet, amelyek még 1994-ben az LHC elődjének tekinthető LEP-ben történtek – vagyis a kiértékeléshez 14 évre volt szükség. A műszerek a keletkező részecskék által keltett részecskesugarakat detektálják, ezek a sugarak azonban rendkívül rövid ideig (a másodperc milliomodrészének a milliomodrészének a milliomodrészének a milliomodrészéig) "élnek", és a kiterjedésük is szinte kimutathatatlanul kicsi (a milliméter milliomodrészének az ezredrésze). (Hargitai Miklós)

Top cikkek
Érdemes elolvasni
Vélemény
NOL Piactér

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.