Εγένετο... μίνι "Big Bang" στον επιταχυντή του CERN

Ο μεγάλος υπόγειος επιταχυντής αδρονίων του CERN, κάτω από τα γαλλο-ελβετικά σύνορα, κατάφερε για πρώτη φορά να αναδημιουργήσει διαδοχικά "μίνι-Μπιγκ Μπανγκ", προκαλώντας συγκρούσεις ιόντων μολύβδου αντί πρωτονίων, με ταχύτητα κοντά σε αυτήν του φωτός (0,999) και αναπαράγοντας συνθήκες πολύ κοντά σε αυτές που επικρατούσαν κατά την απαρχή του σύμπαντος.

Οι επιστήμονες του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών (CERN) δημιούργησαν θερμοκρασίες πάνω από δέκα τρισεκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, δηλαδή ένα εκατομμύριο φορές πιο υψηλές από αυτές που επικρατούν στο κέντρο του Ήλιου μας, οι οποίες είναι οι υψηλότερες που έχουν ποτέ επιτευχθεί σε πείραμα.

Αφάνταστα υψηλές ήσαν και οι πυκνότητες που επιτεύχθηκαν, ανάλογες με αυτές σε ένα άστρο νετρονίων, που ισοδυναμούν με τη συμπίεση της ύλης της μεγάλης πυραμίδας της Αιγύπτου στο κεφάλι μιας καρφίτσας.

Σε τόσο υψηλές θερμοκρασίες, τις οποίες κατέστησαν εφικτές σε ένα ελεγχόμενο και ασφαλές περιβάλλον, όπως δήλωσε ο πυρηνικός φυσικός του CERN Ντέηβιντ Έβανς, ακόμα και τα πρωτόνια και τα νετρόνια, που αποτελούν τους πυρήνες των ατόμων, λιώνουν δημιουργώντας μια καυτή υπέρ-πυκνη "σούπα" (πλάσμα) υποατομικών σωματιδίων κουάρκ και γκλουονίων. Αυτή η εξωτική μορφή ύλης πιστεύεται ότι υπήρχε αμέσως μετά τη δημιουργία του σύμπαντος.

Όπως είπε ο Έβανς, αμέσως μετά τις πρώτες ιστορικές συγκρούσεις ιόντων μολύβδου, επιφωνήματα ενθουσιασμού ξέσπασαν στην αίθουσα ελέγχου του πειράματος Alice του CERN, ενώ το πανηγυρικό κλίμα διαχύθηκε ανά τον κόσμο, σε όλους τους φυσικούς που από μακριά παρακολουθούν την εξέλιξη των πειραμάτων.

Μέχρι τώρα, ο επιταχυντής έκανε συγκρούσεις πρωτονίων, σε αναζήτηση, μεταξύ άλλων, του σωματιδίου-φαντάσματος, του μποζονίου του Χιγκς. Τώρα πια όμως και για τις επόμενες τέσσερις εβδομάδες, ο επιταχυντής θα κάνει συγκρούσεις ιόντων μολύβδου και οι φυσικοί ευελπιστούν ότι θα μπορέσουν να μάθουν περισσότερα για την ύλη (πλάσμα) από την οποία συνίστατο το σύμπαν μόλις ένα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου μετά την αρχική "έκρηξη" (Big Bang) της δημιουργίας, πριν από περίπου 13,7 δισ. χρόνια.

Εκτός από το πείραμα Alice (ακρωνύμιο της φράσης Α Large Ion Collider Experiment) που σχεδιάστηκε ειδικά για τις συγκρούσεις ιόντων μολύβδου, επίσης και τα άλλα πειράματα Atlas και CMS (Compact Muon Solenoid) αφιερώθηκαν στις νέου τύπου συγκρούσεις σωματιδίων, σύμφωνα με το BBC και τη βρετανική "Τέλεγκραφ". Μετά τις συγκρούσεις ιόντων μολύβδου για ένα μήνα, ο επιταχυντής θα επιστρέψει στις συνήθεις συγκρούσεις πρωτονίων.

Οι φυσικοί θα μελετήσουν τώρα διεξοδικά τα αποτελέσματα που θα παράγουν τα πειράματα του CERN σχετικά με το "πλάσμα κουάρκ-γκλουονίων", ελπίζοντας ότι θα καταλάβουν καλύτερα την ισχυρή πυρηνική δύναμη, μια από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις στη φύση, που συγκρατεί τους πυρήνες των ατόμων και η οποία είναι χίλιες φορές ισχυρότερη από την ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Η ισχυρή πυρηνική δύναμη είναι αυτή εξάλλου που γεννάει περίπου το 98% της μάζας των πρωτονίων και νετρονίων.

Στο πείραμα Alice συμμετέχουν περίπου 1.000 φυσικοί από 100 ερευνητικά ινστιτούτα 30 χωρών. Τα πειράματα των "μίνι-Μπιγκ Μπανγκ" θα παράγουν δεδομένα με ρυθμό 1,2 gigabytes ανά δευτερόλεπτο και όλα αυτά θα πρέπει να αναλυθούν, πριν υπάρξει επίσημη επιστημονική επιβεβαίωση για τον εντοπισμό της εξωτικής πρωταρχικής ύλης, μια διαδικασία που θα πάρει εβδομάδες, αν όχι μήνες.