notification icon
Ne maradj le semmiről! Iratkozz fel értesítéseinkre!
Máté Balázs online marketing asztali

Ősanyagot keresnek ott, ahol a web született 2. rész

Ősanyagot keresnek ott, ahol a web született 2. rész

hirdetes

Iratkozz fel Te is Youtube csatornánkra, kattints az alábbi YOUTUBE ikonra! 

 

 

 

Tovább folytatjuk kutatásainkat a kvark-gluon plazma után az LHC kutatóintézetnél

Nehézion-kísérletek

A nehézion-kísérletek is kicsit máshogy folynak, mint a részecskevadászat. Amikor protonnyalábok találkoznak majd az LHC-ben, másodpercenként több millió ütközés történik, az ólomionnyalábok viszont csak nyolcezret produkálnak.

Ennek oka, hogy a kutatók úgy próbálják beállítani a szerkezetet, hogy egyszerre csak két ólomatommag találkozzon a detektorban. Két proton ütközésekor ugyanis körülbelül 50-200 jól észlelhető részecske keletkezik, két ólommag esetén viszont 10-15 ezer, aminek nagyjából egyötöde jól látható, de ezt a mennyiséget sem könnyű követni.

A nyolcezer ütközésből csak a húsz legjobbat mentik el (minél tökéletesebben találkoznak az ionok, annál több részecske keletkezik, annál jobb az ütközés), de még így is körülbelül 150 terabájt adatot produkál egy átlagos, nehézion-kísérletekkel töltött nap.

A detektor lényege

Ezt az irdatlan adattömeget a detektor rétegei hozzák össze, amiket most élőben is megcsodálhatunk. A legfontosabb műszereket Paolo Martinengo, az egyik réteget, a nagy impulzusú részecskék észlelésére és kiválogatására alkalmas HMPID-et alkotó csoport vezetője magyarázza el.

A Time of Flightnak nevezett belső réteg az ütközésekben keletkezett részecskék útját határozza meg az alapján, hogy azok milyen változásokat hoznak létre abban a levegőnél sűrűbb gázban, ami a detektor belsejében található. A scifibe illő nevű időprojekciós kamra (Time Projection Chamber, TPC) azt méri, mennyi idő alatt tették meg pályájukat a részecskék, és ez alapján már sok részecske beazonosítható.

A rétegek között találunk árnyékoló ólomlemezeket is, amelyek arra szolgálnak, hogy elkülönítsék a hadron típusú részecskéket a náluk jóval kisebb leptonoktól. Végül az ólomlemezeken túl a Muon Arm, egy impresszív mágnessor észleli az egyik legfontosabb leptont, a müont, ami az ólomlemezeken is áthatol.

Magyarok az ALICE-nél

hirdetes

Bár alig tucatnyi magyar kutató dolgozik az ALICE-nél, több rétegben is ott a kezünk nyoma. Az időprojekciós kamra tervezésében például részt vett a csoport egyik tagja, Fodor Zoltán is.

A detektor adatgyűjtő rendszere sem készülhetett volna el nélkülünk: Dénes Ervin és kollégái konstruálták azt a DDL nevű kártyát, ami a detektorok kivezetéseinél található és az adatgyűjtést teszi lehetővé (az ALICE-ben nagyjából hatszázat találunk ebből).

A HMPID réteg összeszerelésénél és beüzemelésénél is ott voltunk, és Lévaiék most éppen ennek a továbbfejlesztésén, a VHMPID-en dolgoznak. Ez a műszer még jobban ki tudja majd válogatni a keletkezett nagy impulzusú részecskéket, a prototípus éppen ezen a héten készül el, és a következő napokban már próbamérések is történnek majd egy tesztnyalábbal

Az első ütközés

Az ALICE-nél készülő nagy dolgokkal azonban lehet, hogy még várni kell kicsit. Eredetileg 2009 végére tervezték az első nehézion-ütközéseket, de lehetséges, hogy a szeptemberi üzemzavar miatt ez 2010-re tolódik (az LHC csak május-június környékén indul újra). A részecskegyorsító fő célja ugyanis a Higgs-bozon felfedezése.

"Az első hónap proton-proton ütközései után fogjuk látni, hogy hány hónapra van szükségük még a kollégáknak a Higgs-vadászathoz, utána jövünk csak mi" – magyarázza Lévai. "Mert a Higgs-bozont megtalálni nem lesz könnyű, hiszen nem is tudjuk pontosan, milyen. Olyan ez, mintha egy értékes tűt keresnénk egy szénakazalban, miközben nem tudjuk, hogyan néz ki egy tű."

Jöhet még részecskeadó

Búcsút veszünk az ALICE rétegeitől, és visszatérünk oda, ahol a web született. Az épület mellett az LHC elméletifizika-történeti kiállítása, a Microcosmos található, régi részecskegyorsítók steampunkos beütésű alkatrészei állnak az udvaron.

Egy mélytengeri kütyüre hasonlító berendezésről kiderül, hogy üregrezonátor (ilyenekkel gyorsítják újra a nyalábot), de megtaláljuk a kiállításon a Nobel-díjat érő w- és z-bozont észlelő szerkezetet is.

hirdetes

Találunk még Jules Verne hőseinek utazóeszközére emlékeztető kapszulákat is, amik valójában buborékkamrák, régen a bennük levő, nagy nyomáson túlhevített folyadékon áthaladó részecskéket észlelték vele.

 A kiállítás legijesztőbb darabja pedig kétségtelenül egy fal, amin kattogó szikrák villannak fel: a fal a nagy energiájú kozmikus sugarak becsapódását jelzi valós időben, azokat a sugarakat amik éppen áthaladnak a látogatón.

Mi mire jó?

Hogy mire jó ez a sok fura szerkezet és egyáltalán miért érdemes támogatni a részecskegyorsítókat az óriási detektoraikkal, a laikus első számú kérdése, és bár rengeteg válasz van rá, egyik sem igazán jó. Bencze György, a CMS-nél dolgozó magyarok egyik vezetője azt mondta túránk első napján, hogy még nem nagyon látni előre, mire jó ez, mint ahogy azt sem lehetett előre látni, mire lesz jó, amikor a tudósok kétszáz éve az elektromossággal játszadoztak.

Meg is kérdezte annak idején az angol pénzügyminiszter Faradayt, mi értelme van a kísérleteinek, és a tudós így válaszolt: "Ön, miniszter úr, ezt egyszer még meg fogja adóztatni."

Vagyis úgy kell felfogni a részecskegyorsítós kísérleteket, mint egy egyelőre kissé homályos célú alapkutatást, ami közben rengeteg járulékos felfedezést és eredményt ad. Nemcsak a web született ugyanis a CERN és más intézetek folyosóin, hanem egy rákkezelési módszer (a hadronterápia) is.

Orvosi diagnosztikai eszközök (a világ részecskegyorsítóinak fele – körülbelül 9000 berendezés – a gyógyászatot szolgálja), de a mikrohullámú sütőt is a részecskefizika adta nekünk. És ki tudja, még minek lesz egyszer emléktáblája valamelyik kutatóintézet folyosóján.

hirdetes

Ha tetszett ez a cikk, oszd meg ismerőseiddel, kattints ide:

MEGOSZTÁS MEGOSZTÁS MEGOSZTÁS MEGOSZTÁS

Ezek is érdekelhetnek

hirdetes
hirdetes

Hasznos volt számodra ez a cikk?

Mondd el mennyire!

Szavazatok száma: 202

Átlagos értékelés: 4.7

Szótár

környezeti tényező

környezeti tényező Valamely szervezet  tevékenységének, termékeinek vagy... Tovább

tervezés és fejlesztés

folyamatok összessége, amely a követelményeket elõírt jellemzõkké vagy egy termék... Tovább

Tovább a lexikonra