Od kilku lat Instytut Fizyki Uniwersytetu Śląskiego i CERN łączy bardzo ścisła współpraca w dziedzinie edukacji. Korzystając z poparcia Śląskiego Kuratorium Oświaty organizowane są co roku wyjazdy nauczycieli fizyki z naszego regionu na szkolenia prowadzone specjalnie dla nich w CERN.
Akcelerator LHC (Large Hadron Collider), to najbardziej skomplikowana maszyna, jaką kiedykolwiek zbudowała ludzkość. Czy spełni pokładane w niej nadzieje? Czego chcemy się dowiedzieć? Zweryfikować tak zwany Model Standardowy czyli opis budowy świata. Jednym z przewidywań Modelu jest istnienie nieodkrytej dotąd hipotetycznej cząstki Higgsa, odpowiedzialnej za masę materii. To pozwoli na lepsze zrozumienie istoty grawitacji, a być może wyjaśni czym jest ciemna materia, która zdaje się wypełniać cały Wszechświat.
W umiejscowionym 100 metrów pod ziemią LHC, w tunelu zataczającym olbrzymie koło od Jeziora Genewskiego aż do podnóża gór francuskiej Jury, uformowano pierwszą wiązkę protonów i przyspieszono ją do niewiarygodnej prędkości równej nieomal prędkości światła. Protony kolimowane (skupione w wiązki - przyp. red.) i prowadzone w wysokiej próżni przez 7000 potężnych, nadprzewodnikowych magnesów chłodzonych do temperatury -2700C, obiegają 27-kilometrowy obwód akceleratora ponad tysięce razy w każdej sekundzie. Gdy w końcu zderzą się z protonami biegnącymi z taką samą prędkością w wiązce przeciwbieżnej, wyzwoli się energia, jakiej do tej pory nigdy nie uzyskano - energia bilionów elektronowoltów, docelowo sięgająca 14 TeV (tetraelektronovolt - przyp. red.). Takich zderzeń będzie ponad 600 milionów na sekundę. Wszystkie z nich nastąpią w czterech precyzyjnie zaplanowanych punktach - w centrum olbrzymich detektorów, które będą rejestrowały informacje o milionach nowych cząstek elementarnych, kreowanych z wyzwalanej energii.
Uruchomienie akceleratora opóźniło się prawie o rok. Jedną z poważniejszych przyczyn opóźnienia był wykryty w czasie testów błąd konstrukcyjny kwadrupolowych elektromagnesów nadprzewodnikowych. Ujawniona wada groziła całkowitym zniszczeniem elektromagnesów w przypadku ich wyjścia ze stanu nadprzewodnictwa. 9 września, kilka dni po uruchomieniu akceleratora, wydarzyła się pierwsza poważna awaria. Prace trwają i wkrótce można będzie rozpocząć ponowne schładzanie elektromagnesów do nieprawdopodobnie niskiej temperatury.
Energie uzyskiwane w najpotężniejszym do tej chwili akceleratorze, którym był Tevatron (nazwa pochodzi od osiągniętej po raz pierwszy energii rzędu TeV) pracujący w FERMILAB, są aż siedmiokrotnie niższe niż w LHC. Okazały się niewystarczające do potwierdzenia istnienia cząstki Higgsa. Amerykanie podjęli, co prawda, prace nad największym planowanym do tej pory akceleratorem umiejscowionym w Dallas, w Teksasie, który miał osiągać energię 40 TeV, jednak Kongres zdecydował o zaniechaniu prac nad jego budową.
Na przełomie marca i kwietnia ub. roku, tuż przed całkowitym zamknięciem dostępu do tunelu akceleratora i detektorów, CERN odwiedziła kilkunastoosobowa grupa uczonych i doktorantów z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Śląskiego. Była jedną z ostatnich grup wizytujących CERN, które mogły zjechać pod ziemię i bezpośrednio zobaczyć to wszystko w ostatniej fazie budowy.
CERN jest niezwykłym miejscem, o czym nie trzeba przekonywać nikogo, kto spędził tam choćby jeden dzień. Jest tak nie tylko ze względu na olbrzymie możliwości użytkowanej tam, unikatowej i najbardziej na świecie wyrafinowanej aparatury badawczej, ale przede wszystkim ze względu na niezwykły klimat twórczej pracy, wyczuwalny natychmiast po przekroczeniu bram laboratoriów. LHC zbudowany wspólnym wysiłkiem państw europejskich dopiero zaczyna pracę, a tymczasem wiadomo już, ze następnym krokiem będzie budowa wielkiego akceleratora liniowego. Czy warto budować takie maszyny? Co przyjdzie nam z odkrycia nowej cząstki? Nie wyobrażamy sobie nawet odpowiedzi na te pytania, ale - tak samo nie wyobrażał jej sobie Thompson, gdy w 1897 roku odkrył elektron...
Akcelerator LHC (Large Hadron Collider), to najbardziej skomplikowana maszyna, jaką kiedykolwiek zbudowała ludzkość. Czy spełni pokładane w niej nadzieje? Czego chcemy się dowiedzieć? Zweryfikować tak zwany Model Standardowy czyli opis budowy świata. Jednym z przewidywań Modelu jest istnienie nieodkrytej dotąd hipotetycznej cząstki Higgsa, odpowiedzialnej za masę materii. To pozwoli na lepsze zrozumienie istoty grawitacji, a być może wyjaśni czym jest ciemna materia, która zdaje się wypełniać cały Wszechświat.
W umiejscowionym 100 metrów pod ziemią LHC, w tunelu zataczającym olbrzymie koło od Jeziora Genewskiego aż do podnóża gór francuskiej Jury, uformowano pierwszą wiązkę protonów i przyspieszono ją do niewiarygodnej prędkości równej nieomal prędkości światła. Protony kolimowane (skupione w wiązki - przyp. red.) i prowadzone w wysokiej próżni przez 7000 potężnych, nadprzewodnikowych magnesów chłodzonych do temperatury -2700C, obiegają 27-kilometrowy obwód akceleratora ponad tysięce razy w każdej sekundzie. Gdy w końcu zderzą się z protonami biegnącymi z taką samą prędkością w wiązce przeciwbieżnej, wyzwoli się energia, jakiej do tej pory nigdy nie uzyskano - energia bilionów elektronowoltów, docelowo sięgająca 14 TeV (tetraelektronovolt - przyp. red.). Takich zderzeń będzie ponad 600 milionów na sekundę. Wszystkie z nich nastąpią w czterech precyzyjnie zaplanowanych punktach - w centrum olbrzymich detektorów, które będą rejestrowały informacje o milionach nowych cząstek elementarnych, kreowanych z wyzwalanej energii.
Uruchomienie akceleratora opóźniło się prawie o rok. Jedną z poważniejszych przyczyn opóźnienia był wykryty w czasie testów błąd konstrukcyjny kwadrupolowych elektromagnesów nadprzewodnikowych. Ujawniona wada groziła całkowitym zniszczeniem elektromagnesów w przypadku ich wyjścia ze stanu nadprzewodnictwa. 9 września, kilka dni po uruchomieniu akceleratora, wydarzyła się pierwsza poważna awaria. Prace trwają i wkrótce można będzie rozpocząć ponowne schładzanie elektromagnesów do nieprawdopodobnie niskiej temperatury.
Energie uzyskiwane w najpotężniejszym do tej chwili akceleratorze, którym był Tevatron (nazwa pochodzi od osiągniętej po raz pierwszy energii rzędu TeV) pracujący w FERMILAB, są aż siedmiokrotnie niższe niż w LHC. Okazały się niewystarczające do potwierdzenia istnienia cząstki Higgsa. Amerykanie podjęli, co prawda, prace nad największym planowanym do tej pory akceleratorem umiejscowionym w Dallas, w Teksasie, który miał osiągać energię 40 TeV, jednak Kongres zdecydował o zaniechaniu prac nad jego budową.
Na przełomie marca i kwietnia ub. roku, tuż przed całkowitym zamknięciem dostępu do tunelu akceleratora i detektorów, CERN odwiedziła kilkunastoosobowa grupa uczonych i doktorantów z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Śląskiego. Była jedną z ostatnich grup wizytujących CERN, które mogły zjechać pod ziemię i bezpośrednio zobaczyć to wszystko w ostatniej fazie budowy.
CERN jest niezwykłym miejscem, o czym nie trzeba przekonywać nikogo, kto spędził tam choćby jeden dzień. Jest tak nie tylko ze względu na olbrzymie możliwości użytkowanej tam, unikatowej i najbardziej na świecie wyrafinowanej aparatury badawczej, ale przede wszystkim ze względu na niezwykły klimat twórczej pracy, wyczuwalny natychmiast po przekroczeniu bram laboratoriów. LHC zbudowany wspólnym wysiłkiem państw europejskich dopiero zaczyna pracę, a tymczasem wiadomo już, ze następnym krokiem będzie budowa wielkiego akceleratora liniowego. Czy warto budować takie maszyny? Co przyjdzie nam z odkrycia nowej cząstki? Nie wyobrażamy sobie nawet odpowiedzi na te pytania, ale - tak samo nie wyobrażał jej sobie Thompson, gdy w 1897 roku odkrył elektron...
