(zderzacz) hadronów Tu narodzą się czarne dziury i boskie cząstki

(zderzacz) hadronów Tu narodzą się czarne dziury i boskie cząstki

Wielki akcelerator (zderzacz) hadronów
Tu narodzą się czarne dziury i boskie cząstki,
Piotr Cieśliński, GW 2008-04-24, ostatnia aktualizacja 2008-04-25 12:54
9 mld franków szwajcarskich. Tyle kosztował akcelerator LHC pod Genewą, który ma cofnąć do
początków Wszechświata i ekstremalnych warunków, które panowały ledwie miliardową część
sekundy po Wielkim Wybuchu
We wczesnym, niezwykle gorącym kosmosie tuż po Wielkim Wybuchu materia była gęsto ściśnięta i
maksymalnie rozdrobniona, bo nieustannie dochodziło do zderzeń. Istniały wtedy wszystkie elementarne
składniki materii, nawet te, które z natury są bardzo nietrwałe. Wprawdzie w ułamku sekundy się
rozpadały, ale też natychmiast potem rodziły na nowo - z energii, której wtedy było w bród.
Pełna rodzina cząstek elementarnych jednak tylko krótko trzymała się razem. Potem doszło do separacji.
Do dziś pozostały tylko najtrwalsze cząstki: elektrony, kwarki dolny i górny, neutrina. Inne się rozpadły, bo
Wszechświat ostygł, rozrzedził się i do zderzeń dochodzi z rzadka. Żeby cięższe cząstki powołać do życia na
nowo, trzeba akceleratorów, w których rozpędza się i zderza protony (składniki jąder atomowych) lub
elektrony. Zgodnie ze słynną relacją Einsteina między masą a energią (E=mc^2) - im cięższa cząstka ma się
narodzić w takim zderzeniu, tym więcej potrzeba energii.
W ten sposób od pół wieku fizycy po kolei odkrywają kolejne brakujące cegiełki materii. Jedną z ostatnich,
której brakuje do zamknięcia obecnej teorii, jest cząstka Higgsa, zwana boską cząstką. To ona ma sprawiać,
że inne elementarne składniki materii uzyskują masę.
- Dzięki niej foton jest nieważki, a bozon Z ciężki, choć te cząstki są pod innymi względami jak bracia wyjaśnia prof. Ryszard Sosnowski z Instytutu Problemów Jądrowych w Warszawie. Cząstka Higgsa była
dotychczas poza zasięgiem energii światowych akceleratorów, choć akcelerator Tevatron pod Chicago był
prawdopodobnie bardzo blisko jej odkrycia. Amerykanie teraz z zazdrością patrzą na Europę, bo budowa
ich kolejnego, wielkiego akceleratora w Teksasie została wiele lat temu skreślona z budżetu, choć już
wykopano doły pod tunel i podpisano kontrakty z tysiącami fizyków.
Akcelerator LHC powstał w europejskim ośrodku badań jądrowych CERN pod Genewą (do tej organizacji
należy od 1991 r. również Polska). Ruszy latem.
1
Całkowita energia wiązki przyspieszanej w LHC złoŜonej z bilionów protonów będzie taka, jak pociągu
TGV pędzącego z prędkością 150 km/godz. Ale w pojedynczym zderzeniu uwolni się znacznie mniej energii
- mniej więcej tyle, ile ma tuzin komarów. Więcej energii wkładamy w klaśnięcie rękami, ale ta uwolniona
w zderzeniu w akceleratorze będzie skoncentrowana w obszarze mniejszym niŜ średnica jądra atomowego.
To dlatego stanie się tam na moment 100 tys. razy goręcej niŜ w samym sercu Słońca i będą mogły się
wyłonić nowe cząstki elementarne czy nawet maleńkie czarne dziury.
- Jeśli planując odkrycie cząstki Higgsa, odkryjemy coś innego, to chyba nie jest tak bardzo istotne. Kolumb
teŜ dopłynął nie tam, gdzie zamierzał - mówi prof. Michał Turała z Instytutu Fizyki Jądrowej w Krakowie.
2
Po co komu te cząstki?
Cząstki Higgsa mają spełniać we Wszechświecie kluczową rolę. Ich działanie moŜna wyjaśnić, porównując
wypełnioną nimi przestrzeń do sali pełnej fizyków:
Wejście do sali sławnego uczonego wywołuje poruszenie wśród zgromadzonych. Stojący najbliŜej
zaczynają się do niego cisnąć. Przechodząc przez salę, z kaŜdym krokiem przyciąga on do siebie coraz
więcej zainteresowanych, więc coraz trudniej jest mu się poruszać. Innymi słowy, przybiera on na masie tak jak cząstki poruszające się przez obszar pełen bozonów Higgsa. To by wyjaśniało, dlaczego znane nam
cząstki materii mają masę.
A dlaczego fizycy spodziewają się odkrycia w LHC jeszcze innych cząstek? Według teorii supersymetrii,
która w przyszłości moŜe zastąpić mniej ogólną obecną teorię budowy materii, kaŜda ze znanych dziś
cząsteczek elementarnych ma brata bliźniaka. Bliźniakiem elektronu miałby być selektron, kwarka - skwark,
fotonu - fotino, neutronu - neutralino. Być moŜe to one stanowią część tzw. ciemnej materii, która została
odkryta w galaktykach przez astronomów.
Źródło: Gazeta Wyborcza
3
WieŜa Babel fizyki, Piotr Cieśliński, GW 2008-04-22, ostatnia aktualizacja 2008-04-22 15:32
LHC (z ang. - Large Hadron Collider, czyli wielki zderzacz hadronów) zaprojektowano przede wszystkim
po to, Ŝeby wykryć tzw. bozon Higgsa. To cząstka elementarna, która jest juŜ ostatnim brakującym ogniwem
współczesnej teorii budowy materii. Bez tej cząstki obecna teoria, zwana modelem standardowym, nie ma
sensu. Bo opisywałaby świat, w którym Ŝadna z cząstek materii nie ma masy, a więc niemoŜliwe jest m.in.
powstanie atomów. Gra ona tak waŜną rolę, Ŝe jeden z noblistów nazwał ją "boską cząstką", ale inny "rogiem dywanu", pod który zamieciono kłopoty modelu standardowego. Jeśli nie zostanie odkryta, teoria
rozsypie się jak domek z kart i trzeba będzie szukać nowej. Ale taka moŜliwość moŜe nawet jeszcze bardziej
podnieca fizyków.
Z kaskiem na głowie
Jest paradoksem, Ŝe do poszukiwania najmniejszych elementów mikroświata, buduje się jedne z
największych urządzeń w dziejach nauki. LHC zamontowano 100 m pod ziemią w tunelu o kształcie koła i
długości prawie 27 km, tak rozległym, Ŝe przechodzi pod granicą szwajcarsko-francuską. Kiedy naukowcy
schodzą do tych podziemi, to oprócz zwykłych laboratoryjnych ubrań ochronnych zakładają teŜ twarde kaski
budowlane.
W tunelu biegną dwie rury, w których utrzymywana jest próŜnia lepsza niŜ na zewnątrz stacji orbitalnej.
Będą w nich rozpędzane w przeciwne strony wiązki protonów (składniki jąder atomowych). Mają się
czołowo zderzać ze sobą. Rury otacza blisko 9 tys. wielotonowych elektromagnesów, które sterują torem
lotu cząstek. Muszą być schładzane do temperatury ledwie 1,9 st. wyŜszej od zera absolutnego (które wynosi
minus 273,15 st. C), są więc chłodniejsze niŜ przestrzeń kosmiczna.
- Pierwsze protony wpuścimy do tunelu pod koniec czerwca - zdradza dr Robert Aymar. W miejscach, gdzie
wiązki protonów krzyŜują się i będą się zderzać, w tunelu wydrąŜono wielkie groty (w jednej z nich
zmieściłyby się nawy paryskiej katedry Notre Dame). Stanęły tam wielopiętrowe detektory, które mają za
zadanie śledzić odpryski zderzeń. To urządzenia z plątaniną kabli, elektroniką, a takŜe gigantycznymi
elektromagnesami o wadze tysięcy ton. UŜyta przy ich budowie stal wystarczyłaby do wykonania kopii
wieŜy Eiffla.
Jednocześnie elementy LHC zestawiono z taką precyzją, Ŝe całe to kolosalne urządzenie jest czułe na
zmiany obwodu rzędu milimetra spowodowane np. pływami KsięŜyca, czy wahaniami poziomu wód
pobliskiego Jeziora Genewskiego.
4
Czy powyższy detektor odkryje "boską cząstkę" materii?
Jak igła w stodole
Co moŜe wyniknąć z kolizji dwóch protonów? Zgodnie ze wzorem Einsteina E=mc^2 masa moŜe zamieniać
się w energię (co się dzieje np. w bombie atomowej), ale teŜ zachodzi proces odwrotny. Z czystej energii
mogą się zrodzić masywne cząstki. Na to właśnie liczą fizycy. Energia czołowego zderzenia protonów w
LHC jest siedem razy większa niŜ w dotychczas najpotęŜniejszym akceleratorze Tevatron pod Chicago. W
wyniku kolizji będą się więc mogły narodzić cząstki o masie setki razy większej od protonów, np.
poszukiwana cząstka Higgsa. Ale ta ostatnia tylko na niewyobraŜalnie krótką chwilę, bo zaraz potem
rozpadnie się ona na tysiące lŜejszych i trwalszych cząstek - fotonów światła, elektronów, protonów, neutrin,
mionów.
śaden z detektorów nie jest w stanie bezpośrednio zarejestrować cząstki Higgsa, ale kaskada cząstek
wtórnych jest jak odcisk palca, który zdradza, jaka cząstka wyłoniła się z energii zderzenia. Detektory, które
otaczają miejsca kolizji, mają za zadanie wyłapać składniki tej kaskady, ustalić ich toŜsamość i energię.
Tylko neutrina mogą się wymknąć, bo dla ich zatrzymania trzeba byłoby warstwy ołowiu o grubości roku
świetlnego.
5
Być moŜe w LHC pojawią się takŜe maleńkie czarne dziury, które natychmiast wyparują. To by wskazywało
na obecność innych wymiarów przestrzennych niŜ te trzy, które znamy z codziennego doświadczenia.
Fizycy po cichu liczą teŜ na odkrycie cząstek, które są składnikami tzw. ciemnej masy Wszechświata, np.
hipotetycznych fotin albo skwarków. Z obserwacji astronomów wynika bowiem, Ŝe materia, którą na razie
znamy na Ziemi, stanowi ledwie jedną szóstą całkowitej masy galaktyk.
W tunelu wszystko ma dziać się tak szybko, Ŝe pomiar musi być całkowicie zautomatyzowany. W kaŜdej
sekundzie dojdzie do blisko miliarda zderzeń. Ale tylko raz na dwie, trzy sekundy powinna wyłonić się z
nich cząstka Higgsa. Polowanie na nią będzie więc przypominać szukanie igły w stogu siana albo nawet
gorzej - igły w całej stodole, bo kaskady cząstek mogą być bardzo podobne do siebie.
Choć w pamięci komputerów ma być zapisywany przebieg tylko najbardziej obiecujących ze zderzeń, to
ilość danych będzie przyrastać w tempie lawinowym. Gdyby zapisywać je na dyskach CD, w ciągu roku
zebrałyby się w stos o wysokości ponad 1,5 km.
Dlatego na potrzeby eksperymentu połączono bardzo przepustowymi łączami kilkadziesiąt tysięcy
komputerów z setek uczelni oraz ośrodków obliczeniowych. Tworzą jeden wielki superkomputer. Ten układ
zwany gridem nie ma sobie równych na świecie. Centralny mózg gridu skieruje dane tam, gdzie dostępna
będzie pamięć, a obliczenia do procesora, który akurat będzie miał wolne moce, choćby ten znajdował się
nawet za oceanem.
Dzięki temu moŜliwość analizowania danych z LHC uzyska armia ponad siedmiu tysięcy fizyków z 80
krajów świata, tj. ponad połowa wszystkich naukowców na świecie zajmujących się cząstkami
elementarnymi. Wśród nich ponad 300 polskich badaczy z dziewięciu uczelni i instytutów Katowic, Kielc,
Krakowa, Warszawy i Wrocławia. Pierwszych wyników wielkich łowów na cząstki w LHC moŜna
spodziewać się za dwa lata.
6
Po co to komu?
Komputerowy grid to jedno z pierwszych praktycznych osiągnięć, które pozostanie po eksperymencie LHC.
Za jego pomocą moŜna będzie w przyszłości przeprowadzać teŜ inne obliczenia wymagające jednoczesnego
udziału wielu tysięcy procesorów, np. symulacje pogody i klimatu. Być moŜe zrobi taką karierę, jak przed
laty World Wide Web, którą najpierw wymyślono właśnie w CERN, Ŝeby naukowcy mogli udostępniać
sobie pliki i informacje w internecie.
Praktyczne korzyści z eksperymentu są jednak na drugim planie. Fizycy podkreślają, Ŝe przede wszystkim
gna ich pragnienie zrozumienia praw natury. Często przytaczają anegdotę z końca lat 60. zeszłego wieku,
kiedy amerykański Kongres decydował o finansowaniu budowy akceleratora pod Chicago. Politycy dali w
końcu fizykom prawie ćwierć miliarda dolarów, ale podczas przesłuchania dyrektora ośrodka, którym był
fizyk Robert Wilson, nie mogli uwierzyć, Ŝe te pieniądze mają zaspokajać tylko czystą, dziecięcą ciekawość
świata.
Kiedy jeden z senatorów spytał, czy cokolwiek, co dotyczy tego akceleratora, wiąŜe się z bezpieczeństwem
kraju, Wilson odpowiedział: - Nic, proszę pana.
- Zupełnie nic? - dociekał senator.
- Zupełnie nic.
- Nie ma absolutnie Ŝadnej wartości w tym względzie?
- CóŜ, ma jedynie związek z szacunkiem, jakim się obdarzamy, z naszą godnością, umiłowaniem kultury.
Mam na myśli wszystko to, co naprawdę czcimy i szanujemy, co wzbudza w nas uczucie patriotyzmu.
Akcelerator nie ma bezpośrednio nic wspólnego z obroną naszego kraju oprócz tego, Ŝe czyni go wartym tej
obrony.
Źródło: Gazeta Wyborcza
7
W CERN rusza produkcja maszyn czasu?
Dwójka rosyjskich matematyków uwaŜa, Ŝe rok 2008 rozpocznie epokę podróŜy w czasie. Stanie się tak za
sprawą planowanego na lato uruchomienia w CERN nowego akceleratora - Wielkiego Zderzacza Hadronów
(LHC). Czy czekają nas w tym roku wycieczki turystów z przyszłości?
Łukasz Partyka
- MoŜna się spodziewać, Ŝe w wyniku zderzeń protonów w LHC będą powstawać maszyny czasu, czyli
tunele czasoprzestrzenne - twierdzą Irina Arafiewa i Igor Wołowicz z moskiewskiego Instytutu
Matematycznego im. W. A. Stiekłowa. Ich praca czeka dopiero na publikację, ale jest dostępna w internecie
i fizycy z uznaniem komentują zawarte tam obliczenia. Wynika z nich, Ŝe tunele czasoprzestrzenne mogą się
pojawiać nawet co kilka sekund. Niestety, na początku nie będziemy umieli z nich korzystać.
Olbrzymi międzynarodowy eksperyment naukowy jakim jest Large Hadron Collider w laboratorium CERN
pod Genewą najprawdopodobniej ruszy wreszcie tego lata. Fizycy wiele sobie obiecują po nowym
akceleratorze i prowadzonych ta badaniach - chcą między innymi wytropić bozon Higgsa, tajemniczą
cząstkę, której istnienia wciąŜ nie udaje się udowodnić. Naukowcom brakuje jej w skomplikowanej
układance jaką jest teoria cząstek elementarnych, budulca z którego składa się nasz świat.
- Jeśli para rosyjskich matematyków ma rację, jakiekolwiek postępy w tej dziedzinie zostaną przyćmione
przez naprawdę wyjątkowe wydarzenie - przekonuje Michael Brooks na łamach najnowszego numeru "New
Scientist". Jego zdaniem rok 2008 stanie się celem wycieczek z przyszłości, jako moment narodzin
Wehikułu Czasu.
Czarne dziury i inne drobiazgi
W trakcie ciągnącej się od wielu lat budowy najnowszego akceleratora w CERN naukowcy zorientowali się,
Ŝe mogą w nim produkować czarne dziury. Będą one jednak malutkie i niegroźne, a w dodatku poŜyją tylko
chwilkę, jak wytłumaczono mi dwa lata temu w tunelu, gdzie trwa budowa LHC. Fizycy musieli wówczas
cierpliwie uspokajać opinię publiczną, bo idea produkcji czarnych dziur pod Genewą wywołała sporą
sensację.
8
Protony (czyli cząstki wchodzące w skład jąder atomowych) będą rozpędzane za pomocą elektromagnesów
w podziemnym kolistym tunelu o długości 27 kilometrów. Uzyskają wówczas energię na tyle duŜą, Ŝe
czasoprzestrzeń dookoła zacznie się dziwnie zachowywać, zwłaszcza gdy takie cząstki pędzące z
naprzeciwka się zderzą. Stąd właśnie spore prawdopodobieństwo, Ŝe materia zacznie zapadać się i pojawią
się malutkie czarne dziury. A jeśli ich produkcja jest moŜliwa - argumentują rosyjscy matematycy - w tych
samych warunkach mogą się pojawić tunele, którymi moŜna podróŜować w czasie.
Przyczynowość włoŜymy między bajki?
Pomysł na tunele czasoprzestrzenne w CERN-ie wynika stąd, Ŝe Arefiewa i Wołowicz proponują przy okazji
eksperymentu LHC zbadać zasadę przyczynowości. Idea, Ŝe skutek następuje po swojej przyczynie, leŜy u
podstaw nauk przyrodniczych i zdrowego rozsądku. Ale moŜe w fizyce nie ma na nią miejsca?
Teoria względności dopuszcza podróŜe w czasie - szczerze martwiło to Einsteina. Pierwsze teorie na ich
temat juŜ dawno odrzucono, ale hipotetyczne tunele czasoprzestrzenne trzymają się mocno. Naukowcy
wyróŜniają wśród nich tunele przenikalne, czyli takie, którymi moŜna coś wysłać w przeszłość. Jeśli to się
uda, zasada przyczynowości zostanie obalona. Fizycy będą mogli to stwierdzić, jeśli część energii
zderzających się protonów zniknie. Zdaniem Wołowicza ucieknie ona przez tunel czasoprzestrzenny.
Wycieczek w czasie jeszcze nie zorganizujemy
- Nie oznacza to jeszcze, Ŝe przed BoŜym Narodzeniem będziemy w stanie podróŜować w czasie - zastrzega
Brooks. - Ciągle będzie sporo przeszkód do otwarcia wrót czasu. Po pierwsze, tak jak czarne dziury, będą to
malutkie tunele i tylko cząstki mniejsze od atomów mogłyby się tam zmieścić. Co gorsza, tunele będą miały
tendencję do natychmiastowego zamykania się i nie mamy sposobu na zablokowania wejścia.
Arefiewa i Wołowicz liczą w tej sprawie na ciemną energię, o której wciąŜ niewiele wiadomo. Niektórzy
fizycy przypisują jej jednak właściwości, które pozwoliłyby na utrzymanie, a nawet rozciągnięcie wejścia do
tunelu do rozmiarów człowieka.
Jednak nawet najbardziej optymistyczni naukowcy przyznają, Ŝe nie będziemy w stanie ustawić takiego
tunelu na właściwy moment w przeszłości. Nie będziemy nawet pewni, czy drugi jego koniec rzeczywiście
przesunął się w czasie. Niektórzy mają pomysł na rozwiązanie: w grę wchodzi technologia polegająca na
zakotwiczeniu tunelu do gwiazdy neutronowej. Nie umiemy tego zrobić i juŜ.
- Ale moŜe przyszłe cywilizacje będą wiedziały jak ustabilizować, powiększyć i operować dziurami w
czasoprzestrzeni tak, by uzyskać tunel w czasie - spekuluje Brooks. Jego zdaniem nasi potomkowie znajdą w
ksiąŜkach historycznych wzmiankę o tunelach pod Genewą i wybiorą się do nas w odwiedziny.
- MoŜe to dobry moment, by zwiększyć zatrudnienie w genewskim biurze informacji turystycznej - Ŝartuje
Brooks. A moŜe raczej fizycy z CERN-u powinni zainteresować się przybyszami i wziąć ich na spytki?
9
Sąd nad fizyką cząstek elementarnych
Wysoki sądzie, ocal świat!
Autor: Piotr Cieśliński
2008-04-10, ostatnia aktualizacja 2008-04-10 19:09
Do sądu w Honolulu na Hawajach wpłynął pozew przeciw fizykom. Dwóch zaniepokojonych obywateli
żąda wstrzymania eksperymentu naukowego, który ma lada chwila ruszyć w ośrodku pod Genewą. Ich
zdaniem może on doprowadzić do zniszczenia kuli ziemskiej, a może i całego Wszechświata
ZOBACZ TAKŻE
•
•
•
•
•
•
Tu narodzą się czarne dziury i boskie cząstki (24-04-08, 00:58)
Wieża Babel fizyki (22-04-08, 00:00)
W CERN rusza produkcja maszyn czasu? (07-02-08, 03:14)
Pogoń za cząstką Higgsa (01-03-07, 00:00)
Nauka zmieni nas na lepsze (18-01-07, 00:00)
Czy fizycy mogą zniszczyć świat? (27-04-05, 00:00)
Chodzi o europejskie centrum badań nuklearnych CERN, największy ośrodek naukowy świata. Tam w latach 80.
głęboko pod ziemią wydrążono 27-kilometrowy tunel w kształcie okręgu. Krążyły w nim elektrony i pozytony, które
fizycy wpierw rozpędzali niemal do prędkości światła, po czym zderzali ze sobą. W odpryskach zderzeń szukali
nowych, nieznanych dotąd cząstek elementarnych i praw rządzących budową materii w skali subatomowej.
Teraz w tym tunelu kosztem blisko 8 mld dol. zamontowano nowy akcelerator zwany LHC. Tym razem mają w nim
być przyspieszane i zderzane protony - składniki jąder atomowych, prawie dwa tysiące razy cięższe od elektronów. Po
raz pierwszy mają być badane zderzenia cząstek wyzwalające tak duże energie. Ale Walter Wagner i Luis Sancho
chcą, by amerykański sąd wstrzymał eksperyment. Jeśli zaś jego jurysdykcja nie będzie sięgać Europy, żeby
przynajmniej zabronił udziału w nim amerykańskim instytucjom, co tak czy inaczej sparaliżuje przedsięwzięcie. Czego
się boją Walter i Luis?
Kennedy'ego zabiła czarna dziura
W marcu 1999 r. Wagner przeczytał artykuł w "Scientific American" o nowym amerykańskim akceleratorze RHIC w
Brookhaven, gdzie miały być zderzane jony złota. Tytuł tego tekstu brzmiał "Mały Big Bang", bo fizycy chcieli w tych
kolizjach odtwarzać na ułamek sekundy gęstą i gorącą materię, jaka była u zarania Wszechświata, tuż po Wielkim
Wybuchu.
Wagner wysłał do redakcji list, pytając, czy naukowcy "mają pewność", że mieszczący się w samym sercu Nowego
Jorku RHIC nie wyprodukuje czarnej dziury. Redakcja wydrukowała list wraz z odpowiedzią prof. Franka Wilczka z
Instytutu Studiów Zaawansowanych w Princeton. Pojawienie się miniaturowych czarnych dziur w laboratorium fizyk
nazwał "scenariuszem nieprawdopodobnym". Zaraz potem w ferworze naukowych dywagacji wspomniał o innej
możliwości - stworzeniu tzw. dziwadełek (ang. strangelets), czyli nieznanej dotąd na Ziemi formy materii.
10
Wszystkie znane trwałe jądra atomów złożone są wyłącznie z dwóch najlżejszych kwarków (zwanych górnym i
dolnym). Cięższe kwarki również mogą tworzyć cząstki materii, ale te szybko się rozpadają. W połowie lat 80.
pojawiła się jednak hipoteza, że może istnieć nieznana jeszcze stabilna forma materii, w której skład wchodziłby
trzeci kwark, zwany dziwnym. Przy tym takie dziwadełka - jak je ochrzczono - mogły przy zetknięciu ze zwykłą materią
przemieniać ją w materię dziwną, podobnie jak mityczny król Midas zamieniał w złoto wszystko, czego się dotknął.
Dziwadełko w krótkim czasie połknęłoby naszą planetę, czyniąc z niej coś w rodzaju eksplodującej supernowej.
Jednak bez obaw - uspokajał prof. Wilczek - bo ten scenariusz też jest nieprawdopodobny.
Pewnie nigdy by o nim publicznie nie wspomniał, gdyby przewidział zamieszanie, jakie wywoła. Bo wkrótce londyński
"Sunday Times" pod nagłówkiem "Eksperyment ostateczny?" alarmował, że "maszyna do Big Bangu może zniszczyć
Ziemię". Zaś reporter telewizji ABC nazwał akcelerator "maszyną sądnego dnia", a w jednym z protestujących listów,
które zalały Brookhaven, korespondent skarżył się, że od czasów kryzysu kubańskiego nic go bardziej nie przeraziło
niż to "szalone" i "ludobójcze" urządzenie. Służby prasowe laboratorium musiały nawet dementować plotkę, że to
stworzona przez fizyków czarna dziura była sprawcą katastrofy lotniczej, w której zginął John Kennedy Jr., syn b.
prezydenta USA.
Żeby uspokoić opinię publiczną, dyrekcja laboratorium powołała zespół ekspertów, który miał ocenić, czy te czarne
scenariusze w ogóle mogą się spełnić. Oszacowali oni, że prawdopodobieństwo nadejścia sądnego dnia jest tak małe,
że można je pominąć. Nie ma żadnych dowodów na to, że złośliwe dziwadełka w ogóle istnieją. Zaś miniaturowe
czarne dziury, które mogłyby powstać w ziemskich akceleratorach, byłyby tak małe, że zupełnie niegroźne - żyłyby
przy tym niesłychanie krótko, wyparowując w ułamku sekundy. Jednym z argumentów było to, że w ziemskiej
atmosferze codziennie dochodzi do setek tysięcy kolizji z udziałem kosmicznych jonów, protonów i elektronów,
mających o wiele większe energie niż te osiągane w największych nawet laboratoriach. Gdyby więc któryś z czarnych
scenariuszy był możliwy, to już by się ziścił.
Mimo to wtedy właśnie Walter Wagner złożył swoje pierwsze pozwy przeciw fizykom. Amerykańskie sądy je oddaliły,
a po czasie okazało się, że strachy były na Lachy - akcelerator RHIC działa od z górą ośmiu lat i świata nie zniszczył.
Kosmici w CERN
A nas zjedzą różowe smoki
To nie pierwsze tego typu obawy związane z fizyką jądrową. W Los Alamos w czasie prac nad budową pierwszej
bomby atomowej fizyk Emil Konopinski miał za zadanie obliczyć, czy w wyniku eksplozji nie dojdzie do "zapłonu"
ziemskiej atmosfery, a potem oceanów, co sprawiłoby, że katastrofa rozszerzy się na cały świat. W połowie lat 90.
pikiety protestujących stały przed akceleratorem Tevatron pod Chicago, który według pewnego psychologa z
Hawajów miał wywołać "supernową".
Dlatego dyrekcja europejskiego CERN, dmuchając na zimne, powołała własny zespół ekspertów, który w 2003 r.
opublikował raport stwierdzający, że w planowanych w LHC eksperymentach "nie ma podstaw do żadnych z
możliwych do wyobrażenia zagrożeń". Rozpędzona wiązka protonów może zagrozić jedynie samemu akceleratorowi bo jak wymknie się spod kontroli, to wypali dziurę w kosztownym sprzęcie.
11
Ale nie powstrzymało to Wagnera, który pod koniec marca rozpoczął kolejną batalię sądową. Tym razem prosi też na
swej stronie internetowej o wsparcie finansowe, więc teraz, być może, już chodzi tylko o pieniądze, a nie ocalenie
świata.
Niektórzy fizycy zżymają się, że muszą się tłumaczyć z bzdurnych oskarżeń. Inni jednak traktują je całkiem serio. Zjadająca Ziemię czarna dziura to zbyt poważna sprawa, by oddawać pole dyskusji różnej maści wariatom - mówi
Michelangelo Mangano z CERN.
Kłopot w tym, że nie jest im łatwo uspokoić przestraszonych laików. - Instruujemy pracowników, by w rozmowie z
mediami mówili, że ryzyko katastrofy jest po prostu zerowe, a nie bardzo niewielkie - mówił rzecznik CERN
dziennikarzowi "New Yorkera".
Ale naukowcy czują opór przed tym, by mówić, iż coś jest niemożliwe. Rezerwują to tylko dla procesów, które łamią
najbardziej podstawowe prawa natury, np. zasadę zachowania energii. Tymczasem z mechaniki kwantowej wynika,
że z pewnym prawdopodobieństwem zdarzyć się może prawie wszystko. Kubek z kawą, który stoi teraz przede mną,
może przeniknąć przez blat biurka i roztrzaskać się na podłodze (to tzw. efekt tunelowy). Jednak
prawdopodobieństwo, że tak się stanie w jakimś momencie dziejów Wszechświata, jest bardzo, bardzo małe.
Praktycznie zerowe, choć nie jest równe matematycznemu zeru. Niedawno w "The New York Times" fizyk z Princeton
dr Nima Arkani-Hamed zauważył, że istnieje nawet niewielkie ryzyko, iż "LHC stworzy smoki, które nas wszystkich
zjedzą".
Chcesz zaprotestować przeciwko eksperymentowi, a może poprzeć naukowców? Napisz do CERN
Źródło: Gazeta Wyborcza
Co to są czarne dziury? Piotr Cieśliński, 2001-12-05, ostatnia aktualizacja 2001-12-05 16:25
"Czarne dziury" - doskonałe pułapki dla czasu, materii i światła - zrobiły oszołamiającą karierę w
powieściach s.f. i mediach dzięki amerykańskiemu fizykowi Johnowi Wheelerowi. To on pod koniec lat 60.
wymyślił ich nośną nazwę. W Rosji przez jakiś czas uŜywano słowa "kolapsery", ale się nie przyjęło.
Jednym z pierwszych kandydatów na czarną dziurę był obiekt zwany Cyngus X-1 w gwiazdozbiorze
Łabędzia, w odległości 6 tys. lat świetlnych od Ziemi. Znajduje się tam gwiazda, świetnie widoczna w
obiektywie duŜego teleskopu, wokół której krąŜy niewidoczny towarzysz. Prawdopodobnie jest to czarna
dziura, która wysysa z sąsiedniej gwiazdy materię.
W 1974 roku Stephen Hawking i Kip Thorn załoŜyli się. Jeśli Cygnus X-1 to czarna dziura, Hawking miał
zaprenumerować Thornowi magazyn "Penthouse". 16 lat później, w czerwcu 1990 roku, Hawking uznał się
za pokonanego. Na dokumencie potwierdzającym zakład postawił odcisk swego kciuka (juŜ wtedy z
powodu postępującego paraliŜu nie potrafił poruszać palcami i pisać).
Artykuły wybrał i opracował redakcyjnie w pliku W.Salejda
Wrocław, 11 maja 2008
12