Fizika namų šeimininkėms

vieno racionalaus fiziko blogas

Posts Tagged ‘Didysis Sprogimas

Didžiajam Sprogimui kažkas išjungė elektrą

with 2 comments

Ketvirtadienį dėl elektros tiekimo sutrikimų buvo sustabdytas didžiausias pasaulyje dalelių greitintuvas – Didysis hadronų kolaideris. DHK per dešimt dienų jau spėjo tapti ir populiauriausiu pasaulio prietaisu, ir labiausiai kritikuojamu mokslo eksperimentu. Faktas tas, kad pasaulio pabaiga rugsėjo 10 dieną neįvyko. Antras faktas – brangiausias pasaulyje fizikos mokslo žaisliukas nustojo veikti dėl banaliausios priežasties. Kas bus, jei elektra nustos tekėjusi tuomet, kai DHK dirbs didžiausia galia ir mokslininkai pradės eksperimentą, kuris vieniems atrodo vartais į rojų, kitiems – tiesiu keliu į juodąją skylę?

Juk kol kas didžiausias žmonijos istorijoje eksperimentas net neprasidėjo, nepaisant to, kad didžioji dalis lietuviškos žiniasklaidos apie tai skelbė pirmąją kolaiderio bandymų dieną (o vėliau visiškai apie tai pamiršo). Beje, pirmoji kolaiderio paleidimo diena buvo itin sklandi ir mokslininkams pavyko įgyvendinti daugiau, negu buvo planuota. Paprastai tariant, pirmąją dieną jie paleido dalelių srautą pagal laikrodžio rodyklę 27 kilometrų ilgio greitintuvo tunelio apskritimu. Po to įsidrąsino ir paleido daleles ir prieš laikrodžio rodyklę. Viskas vyko sklandžiai, po bandymo mokslininkai pasivaišino brangiu šampanu.

Tuo tarpu visa žiniasklaida rėkte rėkė apie Didįjį Sprogimą, juodąją materiją ir materijos anihiliaciją vamzdyje Šveicarijos ir Prancūzijos pasienyje. Teorijų apie eksperimento pavojų prieš tai paskleidė tiek rimtais laikomi mokslininkai, tiek visiški diletantai. Spauda pasigavo egzotiškus komentarus ir pagimdė straipsnius apie pasaulio pabaigą. Jei jūs kartais tokiais niekais tikite, tai pasaulio pabaigos reikėtų laukti ne anksčiau nei šių metų spalio 12 dieną, kai pirmąkart bus atliekamas dalelių srautų susidūrimo ekperimentas, arba, kitų metų pradžioje, kai DHK bus paleistas visu galingumu ir protonai susidūrimo momentu bus pasiekę 299 792 kilometrų per valandą greitį (jei kas nors neišjungs elektros tiekimo). O gal tuomet, kai susidūrimai stabilizuosis ir mokslininkai pradės analizuoti milžiniškus kiekius informacijos?    

Aišku tiek, kad rugsėjo 10 dieną vyko šou, kuris viso pasaulio žiniasklaidos dėka gerokai išpopuliarino taikomąjį mokslą, net jei eilinam piliečiui tokie eksperimentai vis dar atrodo tuščias lėšų švaistymas (13 milijardų dolerių už vamzdį po žeme!). Amerikiečiai juoko dėlei netgi suskaičiavo, kiek laiko užtruktų šaldytos picos pašildymas kolaideryje – ogi 30 nanosekundžių, arba 30 milijardinių sekundės dalių.

Kita vertus, koks gi tikrasis didžiausio žmonijos istorijoje mokslinio eksperimento tikslas? Paprastai kalbant, mokslininkai nori sukurti sąlygas, kurios teoriškai galėjo egzistuoti iškart po Didžiojo Sprogimo, kai gimė Visata. “Iškart” reiškia ne tą pačią dieną ar valandą, o praėjus vis milijardinėms sekundėms dalims po sprogimo. Tokia informacija mokslininkams padėtų geriau suvokti mūsų visatos prigimtį ir, žinoma, materijos sandarą. Savo ruožtu, tokios žinios fizikos mokslui reikštų tikrą proveržį daugelyje sričių.

Susidūrimo metu išskiriama energija virsta mase, tokiu būdu sukuriamos naujos dalelės, kurių paieškomis ir užsiims mokslininkai. Pirmutinė užduotis – įrodyti jog egzistuoja Higgso bozonas nes tokios dalelės buviimas pateisintų dabartinės fizikos teoriją apie masės atsiradimą. 

Užsiėmimas išties sunkus, nes norint ką nors surasti milijarduose baitų (per metus tikimąsi apdoroti 15 milionų gigabaitų) informacijos, gaunamos atliekant eksperimentą, reikės ne tik protingų galvų bet ir milžinišką informacijos masyvą gebančios apdoroti kompiuterių sistemos. Kitaip tariant, naujas daleles mokslininkai pamatys ne eksperimento metu (tai neįmanoma nei techniškai, nei fizisiškai), o analizuodami informaciją. Jokių garantijų, kad dalelės bus atrastos nėra, lygiai kaip nėra garantijų, kad tokios dalelės apskritai egzistuoja. Garsusis fizikas Stephenas Hawkingsas jau susilažino, jog Higgso bozonas nebus atrastas, nors jis beveik neabejoja, jog kolaideris padės atrasti supersimetriškas jau žinomoms dalelėms daleles, kurios taip pat kol kas egzistuoja tik teoriškai. Pasak Hawkingso, gerai jei Higgso bozonų egzistavimas nebus įrodytas, nes tai reikš jog dalelių fizikos teoriją reikės permąstyti iš naujo, o tai yra smagus užsiėmimas. Tiesa, “Visatos riešuto kevale” autorius pastatė vos 100 dolerių. Matyt, visgi prisibijo.

Kita vertus, didžioji žmonijos dalis bijo ne naujų dalelių, o vadinamosios antimedžiagos susidarymo ir juodųjų skylių atsiradimo, mat juodosiomis skylėmis grindžiami visi paistalai apie pasaulio sunaikinimą Didžiąjame kolaideryje. Kol kas nėra ko bijoti, nes iki spalio 12-osios bus derinami dalelių srautų judėjimą koreguojantys milžiniški elektromagnetai.