Στην αναζήτηση του «Σωματιδίου του Θεού»

ΔΕΚΑ ΛΑΡΙΣΑΙΟΙ ΜΑΘΗΤΕΣ ΕΖΗΣΑΝ ΜΙΑ ΠΡΩΤΟΓΝΩΡΗ ΕΜΠΕΙΡΙΑ ΣΤΙΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΟΥ CERN

Της Νατάσας Πολυγένη

Θεμελιώδη μυστικά για το σύμπαν και την καταγωγή του φιλοδοξεί να αποκαλύψει το πιο πολύπλοκο και ίσως το πιο αμφισβητούμενο πείραμα στην ιστορία της επιστήμης. Εκατό μέτρα κάτω από την επιφάνεια της Γης, στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Έρευνας Στοιχειωδών Σωματιδίων (CERN) χιλιάδες επιστήμονες από όλο τον κόσμο προσπαθούν να βρουν απαντήσεις και αναπαράγουν τις συνθήκες κάτω από τις οποίες δημιουργήθηκε η ύλη, το λεγόμενο «Bing Bang». Ήταν περίπου πριν από ένα χρόνο όταν κάτω από το βουκολικό τοπίο στα σύνορα Γαλλίας-Ελβετίας (για την ακρίβεια 100 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της γης), ενεργοποιήθηκε το μεγαλύτερο και περιπλοκότερο επιστημονικό όργανο του κόσμου ο LHC (Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων) με στόχο να ανοίξει ένα νέο παράθυρο στο Σύμπαν με μια «αναπαράσταση» της Μεγάλης Έκρηξης. Τα βλέμματα της παγκόσμιας κοινότητας στράφηκαν στη Γενεύη ενώ για πολύ καιρό ήταν το κύριο θέμα συζήτησης. Περιέργεια, ενθουσιασμός και φόβος ήταν τα τρία συναισθήματα που «ενεργοποιήθηκαν» ταυτόχρονα με τη λειτουργία του επιταχυντή. Τα σενάρια τρόμου για δημιουργία μαύρης τρύπας που θα καταπιεί το CERN, τη Γενεύη και όλο τον πλανήτη δεν έλειψαν... Η επιστημονική κοινότητα όμως παρ’ όλες τις αντιξοότητες συνεχίζει το έργο της και μάλιστα τις προσεχείς ημέρες θα ενεργοποιηθεί και πάλι ο Μεγάλος Επιταχυντής (είχε σταματήσει η λειτουργία του λόγω προβλημάτων στις συνδέσεις) και τα πειράματα θα συνεχιστούν κανονικά. Η πληροφορία για την επαναλειτουργία του επιταχυντή ήρθε από δέκα μαθητές του 11ου Λυκείου Λάρισας, που είχαν την τύχη να βρεθούν στο μεγαλύτερο ερευνητικό κέντρο του πλανήτη CERN τον περασμένο μήνα και να ενημερωθούν για το «πείραμα του αιώνα». Δέκα μαθητές της Β’ και Γ’ τάξης Λυκείου έζησαν μια ανεπανάληπτη εμπειρία που για πολλούς είναι απλώς ένα όνειρο. Παρά τις δυσκολίες που συνάντησαν (έλλειψη χρηματοδότησης) τόσο ο διευθυντής του σχολείου κ. Ιωάννης Γκόλτσος όσο και τα παιδιά κατόρθωσαν να γίνουν δεκτοί στο ερευνητικό κέντρο (μετά από περίπου ένα χρόνο προσπαθειών) και να πραγματοποιήσουν το πολυπόθητο ταξίδι από το οποίο επέστρεψαν με τις βαλίτσες γεμάτες γνώση και εμπειρία που με χαρά μοιράζονται στην «Ετ.Δ». Μάλιστα για δύο από τους μαθητές που συμμετείχαν στην εκπαιδευτική αποστολή η επίσκεψη στο CERN ήταν καθοριστικής σημασίας αφού τους βοήθησε να οριστικοποιήσουν την απόφασή τους για ενασχόληση με την επιστήμη της πυρηνικής φυσικής. Η Αριάννα Ζερβού δήλωσε ότι για εκείνη ήταν μια εμπειρία ζωής που τη βοήθησε να λάβει την κρίσιμη απόφαση του επαγγελματικού της προσανατολισμού. Οι εγκαταστάσεις, η ακρίβεια των πειραμάτων αλλά και η συναναστροφή με κορυφαίους επιστήμονες τη γοήτευσαν. «Είναι πραγματικά εκπληκτικό να βρίσκεσαι στο κέντρο των εξελίξεων και να έχεις δίπλα σου ανθρώπους με τόσο υψηλό δείκτη ευφυΐας που με προθυμία και δίχως έπαρση εξηγούν το εγχείρημα του πειράματος. Σίγουρα έμαθα πολλά από αυτό το ταξίδι». Ο προβληματισμός σχετικά με το τι συμβαίνει στο CERN οδήγησε το νεαρό Θανάση Αρβανίτη στο να δηλώσει συμμετοχή στο ταξίδι. «Εντυπωσιάστηκα από την οργάνωση. Εκπληκτικές οι εγκαταστάσεις του κέντρου αλλά εκείνο που πράγματι μου έκανε εντύπωση ήταν οι ερευνητές που παρά το φόρτο εργασίας τους, με ευχαρίστηση απάντησαν στις ερωτήσεις μας και μάλιστα χρησιμοποιώντας κατανοητές από εμάς έννοιες και όχι δυσνόητες επιστημονικές ορολογίες». Η Ανδρομάχη Πέττα συμφωνεί με τους συμμαθητές της και προσθέτει ότι εξίσου σημαντικό ήταν το γεγονός ότι για εκείνους δεν ήταν ένα ταξίδι όπου όλα ήταν έτοιμα. «Έπρεπε να μετακινηθούμε μόνοι. Ψάξαμε, ρωτήσαμε. Χρησιμοποιήσαμε τα αγγλικά μας. Νιώσαμε για πρώτη φορά Ευρωπαίοι πολίτες. Ναι μεν ήταν κορυφαία στιγμή για εμάς η επίσκεψή μας στο CERN αλλά εξίσου σημαντικό ήταν ότι για πρώτη φορά για τους περισσότερους από εμάς, βρεθήκαμε σε μια ξένη χώρα και γνωρίσαμε την καθημερινότητα, τη νοοτροπία και την κουλτούρα αυτών των ανθρώπων». Ο Αποστόλης Φιλοκώστας, μαθητής της Β’ Λυκείου, επισημαίνει ότι το ταξίδι αυτό ξεκαθάρισε πολλά ερωτηματικά που είχε σχετικά με τη διάρκεια του πειράματος (όπως υπολογίζεται απαιτούνται τουλάχιστον 20 χρόνια) αλλά και ο όγκος των πληροφοριών που καλούνται να διαχειριστούν καθημερινά οι ερευνητές. Ιδιαίτερα ικανοποιημένη είναι και η Νίκη Χρυσικού, αφού όπως λέει το συγκεκριμένο ταξίδι στη Γενεύη, δεν ήταν μια ακόμη σχολική εκδρομή αλλά το εφαλτήριο για ενεργό συμμετοχή σε γεγονότα που συμβαίνουν και έξω από τα ελληνικά σύνορα. Ενθουσιασμένος είναι όμως και ο Βαγγέλης Καρυώτης που σημειώνει ότι έζησε μια σπουδαία εμπειρία, γνώρισε σημαντικούς ανθρώπους αλλά την ίδια ώρα βίωσε και την απογοήτευση. Απογοήτευση γιατί όπως λέει η προσπάθεια αυτή δεν στηρίχτηκε . «Είναι λυπηρό ο Δήμος Γενεύης να μας προσφέρει εισιτήρια για δωρεάν μετακίνηση και από τη χώρα μας να μην έχουμε καμία στήριξη, όταν δαπανώνται τεράστια ποσά για έργα που δεν βλέπουμε ποτέ». Ακόμη στην εκπαιδευτική αποστολή μετείχαν και οι μαθητές Ευαγγελία Αργυρακούλη, Δήμητρα Δραγατζίκη, Ευάγγελος Κουτσιμάνης και Ιωάννης Χριστοδούλου. Στη διάρκεια της επίσκεψής τους στο CERN η κ. Δέσποινα Χατζηφωτιάδου υπεύθυνη του προγράμματος ALICE, που αφορά στην αντι-ύλη ενημέρωσε αναλυτικά τους μαθητές για τη δομή της ύλης, το μεγάλο επιταχυντή και των σκοπό των πειραμάτων ALICE, ATLAS, CMS και LHCb που πρόκειται να διεξαχθούν σύντομα. Ο κ. Μιχάλης Κοραντζίνος επικεφαλής της ομάδας ελέγχου όλων των συστημάτων λειτουργίας του μεγάλου επιταχυντή αδρονίων, ενημέρωσε τους μαθητές για κάποια από τα προβλήματα που παρουσιάστηκαν στον επιταχυντή και τον τρόπο επίλυσής τους. Στη συνέχεια οι μαθητές ξεναγήθηκαν στο κέντρο ελέγχου του πειράματος ATLAS και στο χώρο όπου γίνεται ο έλεγχος καλής λειτουργίας των τμημάτων που πρόκειται να συνδεθούν με τον μεγάλο επιταχυντή αδρονίων. Τους μαθητές συνόδεψαν στη Γενεύη ο διευθυντής του Λυκείου κ. Ιωάννης Γκόλτσος και ο καθηγητής-φυσικός κ. Γεώργιος Λεβέντης, οι οποίοι δηλώνουν ότι ο στόχος της επίσκεψης επετεύχθη. Σε γενικές γραμμές, σημειώνουν ότι οι μαθητές είχαν την ευκαιρία να γνωρίσουν τους χώρους και τα μέσα διεξαγωγής του πειράματος αλλά και τους μεγαλύτερους ερευνητές της σύγχρονης φυσικής, κάνοντας παράλληλα και τα πρώτα τους βήματα ως Ευρωπαίοι πολίτες. «Στόχος μας ήταν να συνειδητοποιήσουν οι μαθητές ότι η πρόοδος της επιστήμης είναι αποτέλεσμα επίπονης και μακρόχρονης έρευνας, η μάθηση στο σχολείο δεν είναι ξεκομμένη από τη σύγχρονη επιστημονική πραγματικότητα και ότι το σύγχρονο δημόσιο σχολείο με τις κατάλληλες προϋποθέσεις δίνει την ευκαιρία στους μαθητές του να έλθουν σε επαφή με τα κέντρα παραγωγής της επιστήμης, ακολουθώντας καινοτόμους τρόπους προσέγγισης και λειτουργίας» υπογραμμίζει ο διευθυντής του σχολείου. Επιπλέον, ο κ. Λεβέντης τονίζει ότι για πρώτη φορά δόθηκε η ευκαιρία στους μαθητές να μάθουν και τα παράπλευρα οφέλη ενός τέτοιου μεγάλου πειράματος, όπως είναι η ανακάλυψη και δημιουργία νέων τεχνολογικών επιτευγμάτων αλλά και να διευρύνουν τους επιστημονικούς τους ορίζοντες.   Από το «μποζόνιο του Χιγκς» στην άφαντη «αντι-ύλη» Ο LHC κατασκευάστηκε από το ευρωπαϊκό εργαστήριο φυσικής στοιχειωδών σωματιδίων (CERN) που έχει έδρα τη Γενεύη. Χρειάστηκαν 15 χρόνια εργασιών, περίπου 5,5 δισεκατομμύρια ευρώ και η συμμετοχή 26 κρατών (μεταξύ των οποίων και η χώρα μας), πολλών πανεπιστημιακών ιδρυμάτων και πάνω από 10.000 επιστημόνων και μηχανικών. Ο επιταχυντής πρωτονίων βρίσκεται σε ένα τούνελ 27 χιλιομέτρων και σε βάθος που κυμαίνεται από τα 50 έως τα 150 μέτρα. Μέσα στον επιταχυντή θα συγκρούονται δέσμες πρωτονίων σε πολύ υψηλές ενέργειες. Τέσσερις ανιχνευτές (ATLAS, ALICE, CMS και LHCb) θα παρατηρούν τις συγκρούσεις και θα συλλέγουν στοιχεία χρήσιμα για τις έρευνες σχετικά με την ύλη, την ενέργεια, το χώρο και το χρόνο. Το ποσό ενέργειας που θα είναι διαθέσιμο για τη δημιουργία νέων σωματιδίων, κατά τη διάρκεια του πειράματος, θα είναι πρωτόγνωρο, έτσι ώστε για πρώτη φορά να αναπαραχθούν οι συνθήκες που επικρατούσαν στο σύμπαν απειροελάχιστα μετά τη μεγάλη έκρηξη (Big Bang). Οι τέσσερις αυτοί τεράστιοι «ανιχνευτές», που βρίσκονται σε διαφορετικά σημεία του τούνελ, ανιχνεύουν οτιδήποτε ενδιαφέρον μπορεί να προκύψει από τις συγκρούσεις αυτές. Ο ATLAS θα αναζητήσει ίχνη νέων σωματιδίων, την καταγωγή της μάζας και τις άλλες διαστάσεις, o ALICE θα μελετήσει την «υγρή» μορφή της ύλης, που καλείται πλάσμα κουάρκ-γλουονίων και η οποία υπήρχε λίγο μετά το Big Bang, ο CMS θα «κυνηγήσει» το μποζόνιο του Χιγκς, το λεγόμενο και «σωματίδιο του Θεού» και ο LHCb θα προσπαθήσει να λύσει το μυστήριο της εξαφανισμένης αντι-ύλης. Κύριος στόχος των πειραμάτων είναι να διερευνήσουν κατά πόσο ισχύει το Καθιερωμένο Μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής. Μεταξύ άλλων, ο LHC είναι αρκετά πιθανό να παράξει το μυστηριώδες «μποζόνιο του Χιγκς», γνωστό και ως «Σωματίδιο του Θεού», ένα σωματίδιο του Καθιερωμένου Μοντέλου που εξηγεί γιατί ορισμένα σωματίδια έχουν μάζα ενώ άλλα όχι. Είκοσι ευρωπαϊκές χώρες (μεταξύ των οποίων και η Ελλάδα ως ιδρυτικό μέλος του CERN από το 1954) συνέβαλαν για την οργάνωση του πειράματος με τις επιστημονικές τους ομάδες. Περίπου 9.000 φυσικοί σε όλο τον κόσμο, σε πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα, αναλύουν τα στοιχεία που προκύπτουν όσο θα αυξάνεται σταδιακά η ενεργειακή ισχύς των πειραμάτων, μέχρι που η ακτίνα πρωτονίων θα αγγίξει την ταχύτητα του φωτός και θα κάνει το γύρο των 27 χλμ του τούνελ περίπου 11.000 φορές μέσα σε ένα δευτερόλεπτο, αναπτύσσοντας στιγμιαία θερμοκρασίες μέχρι και 100.000 φορές μεγαλύτερες από του Ήλιου μας και αναπαράγοντας πιθανότατα τις συνθήκες λίγο μετά το αρχικό Big Bang, το οποίο (ίσως) γέννησε το σύμπαν. Η πιθανή ανακάλυψη του μποζονίου του Χιγκς και ο έλεγχος μιας πλειάδας επιστημονικών θεωριών, είναι μερικά από εκείνα που εξάπτουν τη φαντασία ειδικών και μη, αλλά απαιτείται υπομονή γιατί το πείραμα θα προσφέρει έναν κατακλυσμό στοιχείων και μια από τις κυριότερες προκλήσεις της επιστημονικής κοινότητας θα είναι η έγκαιρη και ορθή ερμηνεία των δεδομένων του πειράματος. Σε κάθε περίπτωση το εξεζητημένο πείραμα αναμένεται να έχει πρακτικές -και θετικές για την κοινωνία και την καθημερινότητα- επιπτώσεις, όπως στην ιατρική, την καταστροφή των ραδιενεργών αποβλήτων ή την έρευνα για τις μεταβολές του κλίματος. eleftheria.gr