Ο άνθρωπος αγγίζει στιγμές της δημιουργίας

Ο χρόνος που διανύουμε δεν διακρίνεται για τους καλούς του οιωνούς: κρίσεις οικονομικές και αναταραχή σε πολλά σημεία του πλανήτη, η περιβαλλοντική απειλή που είναι πια ορατή, ανασφάλεια και οι φόβοι που δεν υποχωρούν. Λίγες και μουντές είναι λοιπόν οι προσδοκίες του ανθρώπου. Μόνον ο επιστημονικός κόσμος βρίσκεται σε πραγματική αδημονία. Το μεγαλύτερο πείραμα, που έγινε ποτέ, βρίσκεται στο τελικό στάδιο της προετοιμασίας του. Υπάρχουν βάσιμες ελπίδες ότι η συμβολή του στην κατανόηση του Σύμπαντος θα είναι καθοριστική.


Τις πρώτες στιγμές δημιουργίας του Σύμπαντος ελπίζουν να κατανοήσουν οι επιστήμονες με το πείραμα στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών, το γνωστό CERNΟι λεπτομέρειες του κολοσσιαίου αυτού πειράματος δεν είναι εύκολο να αναλυθούν―. Η βασική του όμως σύλληψη στηρίζεται σε μια απλή αρχή της φυσικής: ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα συγκρούσεως δύο πρωτονίων -που είναι τα στοιχειώδη σωματίδια της ύλης- τόσο πιο άφθονη είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται. Οπως μάλιστα πρεσβεύει η θεωρία της σχετικότητας, η ενέργεια αυτή μπορεί τότε να μετασχηματιστεί σε μάζα και να παραχθούν νέα σωματίδια, βαρύτερα ακόμα και από τα αρχικά. Αν οι ενέργειες είναι πολύ υψηλές, οι συνθήκες τότε προσομοιάζουν με τις πρώτες στιγμές της δημιουργίας του Σύμπαντος!
Κοινή σημειωτέον είναι σήμερα η πεποίθηση των επιστημόνων ότι το Σύμπαν δημιουργήθηκε από μια αδιανόητη Μεγάλη Εκρηξη -την περιώνυμη πια Big Bang- πριν από περίπου 14 δισεκατομμύρια χρόνια.Για να επιτευχθούν όμως οι ακραίες αυτές συνθήκες, τα πρωτόνια πρέπει, πριν από τη σύγκρουσή τους, να αποκτήσουν μια απίστευτη ταχύτητα: να πλησιάσουν, δηλαδή, την ταχύτητα του φωτός, που φτάνει τα 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο! Το δύσκολο αυτό έργο καλείται να επιτελέσει ένας κυκλικός, γιγαντιαίος «Επιταχυντής Σωματιδίων», που κατασκευάστηκε στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών -το γνωστό CERN- της Γενεύης. Εχει διάμετρο 27 χιλιομέτρων και μοιάζει με ένα τεράστιο μεταλλικό φίδι, κουλουριασμένο 100 μέτρα κάτω από τα κτίρια και το καταπράσινο έδαφος του Κέντρου. Αν ωστόσο δοκιμάσει κανείς να τον θαυμάσει από κοντά -υπάρχουν ειδικές προσβάσεις για το προσωπικό και τους τυχερούς επισκέπτες- ένα πραγματικό τέρας της τεχνολογικής Αποκαλύψεως θα θαμπώσει το νου του. Ο επιταχυντής αποτελείται από χιλιάδες ηλεκτρομαγνήτες και συσκευές ελέγχου, καλωδιώσεις που αριθμούν χιλιάδες χιλιόμετρα, κυκλώματα με δεκάδες δισεκατομμύρια τρανζίστορ.
Ενώ η υπερθέρμανση των υπεραγώγιμων μαγνητών -που έχουν τη βαριά αποστολή να επιταχύνουν τα σωματίδια- αποφεύγεται χάρη σε 128 τόνους υγρού ηλίου, που κρατούν τη θερμοκρασία γύρω στους 271 βαθμούς Κελσίου κάτω από το μηδέν!Η διαδικασία επιταχύνσεως έχει πάντως την ανάγκη ισχυρής φαντασίας για να κατανοηθεί.
Μετά το αρχικό στάδιο παραγωγής τους, τα πρωτόνια οδηγούνται στους σωλήνες ροής του επιταχυντή. Το κενό που επικρατεί, για να αποφεύγονται οι συγκρούσεις με τα μόρια του αέρα, μοιάζει με εκείνο της Σελήνης. Διαμορφώνονται μάλιστα δύο δέσμες πρωτονίων, που κινούνται σε παράλληλους σωλήνες, αλλά με αντίστροφη φορά. Η κάθε δέσμη υφίσταται μια διαρκή «ώθηση» από τα κατάλληλα ρυθμισμένα μαγνητικά πεδία, και έτσι επιταχύνεται συνεχώς. Οταν τα πρωτόνια αποκτήσουν ταχύτητες παραπλήσιες του φωτός, οι δύο δέσμες οδηγούνται, με την κατάλληλη και πάλι καθοδήγηση μαγνητών, σε μετωπική σύγκρουση.
Ας σημειωθεί ότι η κάθε δέσμη αποτελείται στην πραγματικότητα από 2.800 «πακέτα» πρωτονίων, που απέχουν μεταξύ τους μερικά μέτρα, ενώ στο κάθε πακέτο περιέχονται, ούτε λίγα ούτε πολλά, γύρω στα 100 δισεκατομμύρια πρωτόνια! Παρά τον απίστευτο όμως αριθμό των πρωτονίων, το πλάτος της τελικής δέσμης δεν ξεπερνά τα 16 εκατομμυριοστά του μέτρου. Είναι δηλαδή πολύ μικρότερο από το πάχος μια ανθρώπινης τρίχας.Οι δέσμες των πρωτονίων δεν διασταυρώνονται βέβαια άπαξ και διά παντός.
Στην πλήρη λειτουργία του επιταχυντή, η διασταύρωση αυτή θα συμβαίνει 30 εκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο! Αυτό αντιστοιχεί σε 600 εκατομμύρια πραγματικές συγκρούσεις πρωτονίων· και, εκ πρώτης όψεως, δημιουργεί μεγάλη αισιοδοξία για τον πλούτο των δεδομένων. Λίγα όμως από τα «γεγονότα» που δημιουργούνται από τις συγκρούσεις αναμένεται ότι θα έχουν πραγματικό ενδιαφέρον, ότι θα χρειάζονται παραπέρα ανάλυση και προσοχή.Σε αυτό το σημείο έγκειται το πιο λεπτό στάδιο του πειράματος. Διότι, αν όλα πάνε κατ' ευχήν, ειδικοί ανιχνευτές πρέπει να παρακολουθούν τις συγκρούσεις και κυρίως να καταγράφουν ηλεκτρονικά τα αόρατα αποτυπώματα των σωματιδίων που εκλύονται.
Οι ανιχνευτές αυτοί είναι ογκώδεις κατασκευές, που τοποθετούνται στα σημεία των συγκρούσεων, και είναι εξοπλισμένοι με τους μεγαλύτερους μαγνήτες που κατασκευάστηκαν ποτέ. Οι μαγνήτες αυτοί θα καθοδηγούν τα σωματίδια, ενώ ηλεκτρονικές διατάξεις απίστευτης πολυπλοκότητας και δυνατοτήτων θα διερευνούν την «ταυτότητά» τους.
Δύο πάντως βασικοί ανιχνευτές θα εποπτεύουν τα σημεία της συγκρούσεως.
Ο πρώτος αποκαλείται ΑΤΛΑΣ. Υπερβαίνοντας ακόμα και τους συνειρμούς που δημιουργεί η ονομασία του, έχει μήκος 46 μέτρα, ύψος 25 μέτρα, ενώ το βάρος του φτάνει τους 9.000 τόνους. Είναι τόσο πολύπλοκες η κατασκευή του, και οι απαιτήσεις για την ανάλυση των δεδομένων, που υπολογίζεται ότι κατά την διάρκεια της ζωής του θα απασχολήσει 2.000 επιστήμονες και μηχανικούς από 35 χώρες, που ανήκουν σε 165 πανεπιστήμια ή ερευνητικά κέντρα.
Μήτε όμως ο δεύτερος από τους ανιχνευτές, ο επονομαζόμενος και ανιχνευτής μιονίων, είναι λιγότερο εντυπωσιακός: Είναι ακόμα πιο βαρύς από τον Ατλαντα, και έτσι περιέχει περισσότερο σίδηρο από ό,τι ο Πύργος του Αϊφελ· ενώ το μαγνητικό πεδίο που δημιουργεί για να καθοδηγήσει και να ανιχνεύσει τα σωματίδια είναι 100.000 φορές πιο δυνατό από το μαγνητικό πεδίο της Γης! *

Από τον ΓΙΩΡΓΟ ΓΡΑΜΜΑΤΙΚΑΚΗ*