Nr.1 - Istoria (isteria) unui experiment
       

Istoria (isteria) unui experiment

Experimentul Large Hadron Collider
Acceleratorul de particule LHC

„Miercuri 10 septembrie 2008 - sfarsitul lumii ?” Astfel ( sau pe-aproape ) si-au titrat gazetele numeroasele articole care vorbeau despre „experimentul LHC” cu numai o zi sau doua inainte de aceasta data. Miercuri 10 septembrie - iata, a trecut si - inca - nu s-a intamplat nimic ! Oare de ce ? Cum a fost posibila isterizarea populatiei intregului glob si care ar fi fost posibilul eveniment atat de temut ?
Sa incepem cu inceputul.

Scopul declarat al proiectului

Pornind de la scopul declarat al experimentului LHC, vom vedea, pe parcurs, si alte aspecte, asteptate de unii savanti sau altele, cu care alti savanti ne „ameninta”. Acum vom spune doar ca scopul declarat al acestui proiect este de „a deslusi misterele atomului, ale fortelor si particulelor ce alcatuiesc Universul, in speranta ca vor fi relevate mecanismele interioare ale materiei si energiei”. Daca proiectul se desfasoara cu succes, saltul stiintei va fi unul de maxima importanta.
In continuarea articolului, puteti citi un scurt istoric, dar si cine este in spatele acestui proiect. De asemnenea, veti mai afla despre scenarii pro si contra si, nu in ultimul rand, speculatiile si opiniile legate de acest controversat proiect.


Scurt istoric

Pornind de la scopul declarat mai sus, vom vedea ca experimentele de acest gen nu sunt o noutate ; inca din 1957 intra in functiune primul accelerator de la CERN, Syncro-Ciclotronul de Protoni de 600 MeV ( megaelectronvolti ) ; apoi, la mijlocul anilor 70, fizicienii britanici au fost pe cale de a realiza un astfel de proiect, dar autoritatile britanice le-au interzis experimentele, temandu-se ca aparitia unei „gauri-negre”, chiar in conditii de laborator, va duce la o catastrofa. In 1981 Consiliul CERN aproba construirea unui accelerator circular de 27 km, cu fascicule incrucisate, numit „Large Electron-Positron Collider” (LEP) ; in 1989 acesta era realizat. In 1991 Consiliul CERN aproba realizarea proiectului „Large Hadron Collider” (LHC) in tunelul de 27 km al LEP-ului. Constructia este aprobata in 1994, iar in 1999 incep lucrarile pentru realizarea constructiei LHC. Expertii CERN declara ca este cea mai riscanta si complexa aventura a stiintei ( N.B. autorii spun „aventura” iar nu „experiment” ), de la Programul Apollo, care a dus omul pe Luna, incoace. Expertii considerau necesara o masinarie mai mare si astfel, in 2000 ia nastere LHC, care a costat peste 4 miliarde de lire sterline, este plasat la 92m sub pamant, avand o lungime de 27 km si este plasat la granita franco-elvetiana. LHC trebuia pornit inca din 26 noiembrie 2007, dupa ce mai inainte, mai fusese amanat de cateva ori, apoi a mai avut loc o lansare ratata, esuata lamentabil. Apoi a urmat testarea de la 10 septembrie 2008, urmand ca la 21 octombrie sa intre in functiune la parametri proiectati.


Cine este in spatele proiectului

Cei care au initiat acest proiect sunt : organizatii, tari, savanti. Prima dintre acestia este CERN, Organizatia Europeana de Cercetari Nucleare, organizatie infiintata in 1954, impreuna cu cele 20 de tari-membre, care o formeaza in prezent. La inceput au fost 12 : Belgia, Danemarca, Franta, Grecia, Suedia, Italia, Norvegia, Elvetia, Olanda, Marea Britanie, RFGermania si Jugoslavia ; aceasta din urma paraseste organizatia in 1961, Austria adera in 1959, Spania adera in 1961, o paraseste in 1969 si revine in 1983, Portugalia adera in 1985, Finlanda si Polonia in 1991, Ungaria adera in 1992, Cehia si Slovacia adera in 1993, iar Bulgaria in 1999, astazi fiind 20 de tari membre. Romania este singura tara din fostul lagar comunist care nu este inca membra CERN, dar, cum vom vedea mai jos, are contributii importante la LHC. Cele 20 de tari sunt asistate de alte 8 tari si organizatii internationale ca observatori : Israel, SUA, Japonia, Turcia, Rusia, India, UNESCO si Comisia Europeana. Numerosi oameni de stiinta au participat la acest proiect ; dintre acestia, seful proiectului este Lyn Evans, iar directorul CERN - Robert Ayman ; se mentioneaza apoi numele celebrului om de stiinta fizicianul Stephen Hawking, care, daca teoria sa, conform careia gaurile negre emana radiatii, se va confirma, va primi Premiul Nobel. Fizicianul a pariat 100 de lire sterline pe nereusita proiectului, in ciuda celor aproape 10 miliarde franci elvetieni cheltuiti cu uriasa masinarie si a 14 ani de constructii asidue. De altfel, fizicianul Stephen Hawking este considerat autorul experimentului LHC si este pazit in permanenta de politia britanica, deoarece a primit numeroase amenintari cu moartea.


Obiectiv - bosonul Higgs

Se spera ca experimentul LHC va duce la descoperirea existentei bosonului ( particulei ) Higgs, asa numita „Particula lui Dumnezeu”, element ipotetic, imposibil de dovedit pana acum, despre care se crede ca ar inzestra cu masa toate particulele din Univers. Termenul a aparut in 1964, cand fizicianul englez a postulat ideea mecanismului care ii poarta numele. Conform acestuia, totul pluteste intr-o mare de particule Higgs, capatand, la nivel de electroni, o masa si o greutate proprie. Singurul impediment al teoriei sale ar fi acela ca nu poate fi dovedita. Daca mai spunem ca Universul este format din 4% materie ( planete, stele, galaxii ), 26% materie neagra si restul de 70% este energie neagra, cea „vinovata” de continua expansiune a Universului si de accelerarea galaxiilor in sensuri contrare, vedem ce nu-si pot explica savantii : cum s-au format acestea si modul in care interactioneaza. Si asta, cred ei, vor afla prin experimentul LHC. O alta asteptare a savantilor este dovedirea existentei altor dimensiuni decat cele cunoscute.


Desfasurarea experimentului

Acceleratorul este format din cca. 5000 de magneti superconductori si va accelera protoni in ambele sensuri ale tunelului cu o viteza egala cu 99,9999991 din viteza luminii. Energia dezvoltata va fi de 100.000 de ori mai mare decat cea din centrul Soarelui (!), motiv pentru care superconductorii vor fi raciti la cea mai joasa temperatura admisa de natura, -275,25 C ; astfel LHC va recrea energiile existente la momentul imediat urmator Big-Bang-ului care a dus la nasterea Universului ; se spera sa apara si celebra „particula a lui Dumnezeu” ( bosonul Higgs ) si, de asemenea, daca vor fi gauri-negre de dimensiuni microscopice, acestea sa se ”evapore” instantaneu in ceea ce sunt denumite radiatiile Hawking, despre care am vorbit mai sus.


Scenarii „pro” si „contra”

S-au primit zeci de mii de mesaje de protest si amenintari cu moartea pentru savantii angajati in proiectul LHC si unii savanti potrivnici proiectului, in frunte cu cercetatorul Otto Rossler, au cerut intreruperea experimentului. De ce s-a speriat lumea ? Deoarece multi savanti, fizicieni si alti oameni de stiinta au prezentat numeroase scenarii ale experimentului LHC. Unele „contra”, altele, evident, provenite dinspre autorii proiectului - „pro”. Sa le trecem in revista.
Scepticii sustin ca in interiorul LHC se vor forma gauri-negre, care vor tranzita Pamantul dintr-o parte in alta, sustinute de atractia gravitationala, pana in momentul in care vor deveni destul de puternice pentru a absorbi Pamantul din interior ; scenariul acesta se va finaliza, dupa spuse lor, cel mai tarziu peste 4 ani, in 2012, adica tocmai atunci cand se „termina” calendarul mayas (!) ( vezi „sfarsitul lumii 2012” - click aici ). Alt scenariu este ca aparitia ipoteticelor particule zise „strangeleti” ar duce la o conversie nucleara a atomilor, provocand o catastrofica reactie in lant, care va distruge intregul Univers. Ei spun - si autorii proiectului recunosc ca - sansele sa se produca o catastrofa globala sunt de 1 la 50 de milioane ( adica tot atatea cate sanse sunt sa se castige la Loto ; dar, sa nu uitam, ca la Loto se mai si castiga ! ).
Specialistii CERN resping aceste scenarii, singura lor grija fiind aceea ca aparatul este prea mic (!) pentru a sustine procesul. Purtatorul de cuvant al CERN, James Gillies, a spus despre aceste scenarii sumbre, ca „sunt nonsensuri” ; CERN fiind sustinuta si de britanicul Stephen Hawking, care a declarat ca experimentul este absolut sigur. Gilles a mai spus ca cel mai periculos eveniment, poate fi scaparea de sub control a unui fascicul de protoni la putere maxima ; dar ca acesta va pune in pericol numai acceleratorul si ca va fi absorbit de stancile din jurul instalatiei. Profesor la Universitatea din Manchester, Brian Cox, sustine ca : „Natura a creat deja echivalentul a cateva sute de mii de LHC, iar planeta exista inca. Nu exista nici un pericol vizand viitorul Pamantului”. Dar prezentul ?! De asemenea, cei „pro” mai declara ca : „fiecare coliziune a protonilor in LHC ar fi echivalentul unei ciocniri intre doua insecte ( n.a.: cate astfel de „insecte” se vor ciocni ? ), astfel ca gaurile negre rezultate ar fi mult mai mici decat cele cunoscute de astronomi. In astfel de conditii, gaurile-negre ar trebui sa se autodistruga”. Si daca n-o vor face ? Intrebam. Mai derutant, fizicianul Jim al-Khalili de la Universitatea Surrey, Anglia, spune : „Grijile oamenilor de stiinta nu au nimic de-a face cu faptul ca vom fi inghititi de gaurile-negre ; ele sunt legate de probleme tehnice sau de defectiuni ale echipamentelor electronice”.


Testul din 10 septembrie 2008

In dimineata acelei zile, CERN anunta ca marti noaptea, s-au inregistrat „mici probleme electrice”, dar ca acestea nu vor opri acceleratorul de particule, testul urmand a se desfasura dupa cum era programat, iar directorul CERN, Robert Ayman a spus : „Aceasta sarbatoare trebuie impartita intre doua elemente : primul este placerea de a duce pana la capat o pagina importanta, iar cel de-al doilea este speranta ca vom face noi descoperiri. Cred (subl.ns.) ca astazi totul este gata pentru a reusi”. Si astfel, la ora 10,30 a fost injectat primul fascicul de particule ; in mai putin de o ora fasciculul a facut primul tur al tunelului, intampinat cu aplauze ; dupa cca. 5 ore a fost injectat cel de-al doilea fascicul, in sens invers ; in cateva saptamani, prima ciocnire a protonilor va produce o energie de 450 gigaelectronvolti. Seful proiectului, Lyn Evans a spus : „Este o instalatie de mare complexitate. Lucrurile pot merge gresit in orice moment. Dar aceasta dimineata este un start extraordinar”. Este prematur sa exprimam vreo opinie si dorim autorilor proiectului mult succes ; de abia acum ii asteapta o munca titanica, ale carei rezultate nu pot fi vazute atat de repede, cum ar dori unii.


Noi amenintari ?...

Unii analisti politici si militari spun despre acest experiment ca este o incercare disperata a Occidentului de a gasi noi surse de energii alternative ( pentru a-si reduce dependenta de petrolul si gazele Rusiei ) si ca, adevaratul motiv al experimentului este, de fapt, unul politic, dar si unul economic. De asemenea, exista temeri ca experimentul poate fi folosit in scopul modificarilor de clima, prin perturbatii atmosferice. Adevarata problema ar putea fi alta. In cazul in care proiectul LHC se dovedeste o reusita, CUM vor fi folosite rezultatele sale. Sa nu uitam ca noi - omenirea - mai avem un exemplu trist, cel al reactiei atomice, care n-a dus numai la centralele atomo-electrice, ci si la bomba atomica ! Ba, chiar, mai intai a dus la ea ! Peste toate, la o zi dupa testul din 10 septemebrie, Rusia isi declara, prin omul de stiinta rus Victor Matveev, intentia de a construi propriul accelerator de particule, mai mare si mai puternic decat cel din Elvetia !


Speculatii, opinii

Destul de multi, cred despre experimentul LHC, ca este o risipa de bani ; printre acestia este si presedintele Asociatiei Britanice pentru Avansul Stiintei, Sir David King, care spune ca cercetatorii ar trebui sa se aplece mai mult spre problemele incalzirii globale si saraciei, considerate de el a fi „marile provocari” actuale. Sigur, are si oponenti, care considera pe buna dreptate, ca venerabilul presedinte are o viziune cam ingusta si usor naiva pentru functia sa. Intr-adevar, pentru un om de stiinta, opinia sa este cel putin... ciudata ; ceea ce ne duce cu gandul la protestul rizibil impotriva experimentului, protest initiat de membri unui partid politic din Romania. Totusi, se pune intrebarea de ce tocmai acum stirile despre acest eveniment se fac auzite, atat de tarziu de la inceperea lui. S-au facut tot felul de speculatii in legatura cu posibilitatea ca acest experiment sa fi fost pornit la data fixata initial, noiembrie 2007, si sa fi fost un esec total atunci, iar publicitatea de acum sa fie facuta doar in scopul abaterii atentiei de la cheltuielile uriase care au fost facute. Ceea ce n-ar fi imposibil.


Si, sa nu uitam

Desi Romania nu este inca membra CERN, numerosi cercetatori romani au participat la realizarea proiectului „Large Hadron Collider”-LHC, prin diverse lucrari. Ne facem o onoare in a-i aminti pe dr. Mihai Petrovici, dr. Irinel Caprini, dr. Mircea Pentia, prof. Nicolae Tarus, prof. Valentin Cristea ; si vor mai fi fiind multi altii pe care nu i-am amintit, le cerem scuze, si care ne onoreaza prin activitatea lor nestiuta de marele public si nementionata macar de publicatiile romanesti.


O stire de ultima-ora...

...aduce in atentie polemica iscata intre doi oameni de stiinta, participanti direct sau indirect la experiment. Cei doi fizicienti, Stephen Hawking si Perry Higgs, primul „tatal” teoriei radiatiilor Hawking, cel de al doilea „parintele” particulei Higgs, fiecare dintre ei sperand ca experimentul LHC va dovedi adevarul teoriei lui, dar si siguranta ca celalalt va suferi un esec. Desigur, este in joc castigarea Premiului Nobel si abia in viitor se vor putea vedea rezultatele experimentului. Dar, fie in pragul unor descoperiri epocale, fie in pragul unei catastrofe universale, omul, fie el chiar si om de stiinta, dovedeste ca nu se poate lepada de orgolii. Si e trist...


Si inca ceva...

Mult inainte de 10 septembrie 2008, undeva in statul Illinois - SUA, exista un accelerator de particule, considerat pana la LHC, cel mai puternic accelerator de particule din lume - acceleratorul Tevatron. In cercurile stiintifice se vorbeste despre faptul ca desi pare ca LHC ar fi castigat batalia, de fapt, inca, nimeni n-a descoperit ceea ce cauta. Competitia este acerba si cercetatorii de la Tevatron spera sa gaseasca celebra „particula a lui Dumnezeu”, bosonul Higgs, inaintea celor de la LHC. Faptul ca Tevatron lucreaza de mai mult timp, poate fi un avantaj ; in acelasi timp avem dovada ca experimentele din fizica particulelor nu prezinta nici un risc pentru omenire.


Radu Botez & Olivia Vatca

*Reproducerea neautorizata a textelor sau imaginilor de pe acest site este interzisa. Preluarea textelor publicate se poate face doar cu acordul General Editor A.A.P.E.S.