Calin Alexa, fost cercetator asociat stiintific la CERN, spera ca acceleratorul LHC de la Geneva sa observe si materia necunoscuta a universului.

Acceleratorul Large Hadron Collider (LHC) este un instrument stiintific urias situat la CERN (European Organization for Nuclear Research), langa Geneva. Este construit intr-un tunel circular cu lungimea de 26 km, aflat la o adancime de 100 de metri sub pamant. LHC este un accelerator de particule folosit de fizicieni pentru studierea celor mai mici componente ale materiei. Aceste studii aflate la frontiera cunoasterii revolutioneaza fundamentele acesteia, de la lumea infinitezimala subatomica la vastitatea universului.

Fizicienii folosesc acceleratorul LHC pentru a recrea conditiile ce au existat imediat dupa Big Bang, acest lucru realizandu-se prin intermediul ciocnirii dintre doua fascicule de protoni cu energie foarte mare.

Inaugurarea acceleratorului va avea loc in acest an si va marca inceputul unei noi ere de descoperiri stiintifice, care va purta numele de LHC.

Cu toate astea, dimineata, in drum spre chioscul de ziare, mi-am adus aminte ca fizicienii de la LHC vor sa demonstreze existenta unor noi dimensiuni spatio-temporale, e drept ca sunt compactificate, dar, cel putin asa sustin fizicienii, gravitatia se poate deplasa nestingherita in aceste noi spatii. LHC permite studierea interactiei gravitationale la distante mai mici de un micron , ce stim noi pana acum este doar ce face gravitatia la distante mari, de ordinul unui milimetru. Brusc am devenit stresat, cum adica dimensiuni suplimentare? Compactificate, ce-o mai insemnand si asta? Nu cumva voi putea ajunge mai repede la chioscul de ziare? Poate ca, daca ma concentrez, adica ma incrunt un pic asa cum am vazut in filme, reusesc sa alunec pe una dintre dimensiunile suplimentare si ajung exact in fata chioscului de ziare. E clar ca mai incerc si maine, ma dor prea tare sprancenele de atata concentrare.

Vreau insa sa va mai povestesc si alte scamatorii, serioase, bineinteles. O piesa importanta care lipseste din tabloul particulelor elementare este bozonul Higgs sau , mai popular, „God particle“. Fara el, fizicienii sufera cumplit, deoarece acest bozon este responsabil cu valorile maselor particulelor. Nu cunoastem nici macar ce masa ar trebui să aiba bozonul Higgs. Fizicienii au pregatit insa numeroase metode pentru descoperirea bozonului Higgs la LHC si se spera ca datele achizitionate la LHC in primii ani de functionare sa certifice existenta si sa indice valoarea masei sale.

Am descoperit deja antimateria; antiparticule sau antiatomi se pot gasi in mai multe laboratoare din lume. Daca antimateria a reconciliat mecanica cuantica si teoria relativitatii, ce ne facem cu prietenia dintre interactia tare, slaba si electromagnetism? Multe abordari teoretice au incercat sa implineasca acest vis al fizicienilor de a unifica intr-un singur model cele trei tipuri de interactii fundamentale.

Dintre toate acestea, doar teoria supersimetriei (SUSY) reuseste sa le unească intr-un mod riguros. Conform predictiilor teoretice, LHC are suficienta energie pentru a observa o parte din spectrul de particule provenit din modelele supersimetrice: pentru fiecare particula SUSY propune o superparticula. Dar asta nu inseamna ca de fiecare data cand cumpar o paine voi pleca acasa avand in plus o superpaine „care este“ fara sa platesc ceva in plus.

Daca va inchipuiti ca am terminat, va inselati, am uitat de gravitatie. Cum facem ca sa punem la aceeasi masa gravitatia cu celelalte trei interactii deja unificate? Singura solutie riguroasa care exista pe piata modelelor teoretice este teoria stringurilor. Gravitatia si electromagnetismul sunt două interactii cu care suntem familiari, in schimb interactia slaba si cea tare sunt invizibile si, pentru a le evidentia, trebuie sa coboram adanc in interiorul materiei nucleare.

Aceste lucruri, care par la o prima vedere usor de manevrat, necesita confirmari experimentale riguroase. LHC este locul in care o buna parte dintre predictiile date de modelele de unificare a interactiilor vor fi verificate cu acribie.

Ne-a scapat ceva? Bineinteles, am uitat sa spunem cateva cuvinte despre ceva intunecat si greu de observat. Nu este un punct mic negru ascendent si nici un punct mic negru descendent. Ati ghicit? Va spun eu, este vorba despre „Dark Matter“. Cum sa -i spunem mai bine? Materie intunecata? Cred ca cel mai bine ar fi sa-i spunem materie necunoscuta, deoarece existenta ei a fost adusa in realitate intr-un mod indirect, adica nu prin masuratori experimentale ale acestei materii, ci in urma unor calcule teoretice care au sugerat ca in univers ar trebui sa mai existe „ceva“ ce nu poate fi observat cu aparatele pe care le folosim in prezent. Deci „dark“ ascunde in spate ceva ce noi nu putem vedea, dar banuim ca exista. Fizicienii sustin ca ar ocupa aproximativ 26% din materia existenta in univers.

Inca nu ati scapat, mai avem in meniu si „Dark Energy“, nu va jucati cu ea, deoarece are o pondere de 70% in univers. In plus, este o forta repulsiva care este responsabila pentru expansiunea accelerata a universului. Stiu, o sa spuneti ca imi dati cu halba-n cap daca sustin ca la LHC se poate observa asa ceva. Ei bine, imi asum riscul si va spun ca da, se spera ca la LHC sa se poată observa indirect existenta ei, deoarece, conform unor modele teoretice, materia intunecata contine particule supersimetrice.

In loc de incheiere, va dau intalnire peste cativa ani in paginile publicatiilor stiintifice, ca sa vedem care dintre lucrurile scrise de mine vor fi confirmate de masuratorile experimentale de la LHC.

Pentru cele mai importante stiri ale zilei aboneaza-te la Newsletter-ul de stiri generale Acasa.ro