Οι επιστήμονες στο CERN της Ελβετίας, όπου βρίσκεται ο επιταχυντής αδρονίων, εκτιμούν τώρα ότι βρίσκονται πιο κοντά από πέρυσι στις λύσεις των μεγάλων προβλημάτων της κοσμολογίας, καθώς μπόρεσαν να δημιουργήσουν και να απομονώσουν άτομα αντιύλης για τουλάχιστον ένα δευτερόλεπτο μέσα σε ειδικούς αντιδραστήρες.
Ειδικότερα οι φυσικοί του CERN κατάφεραν να απομονώσουν για πρώτη φορά 38 άτομα αντιυδρογόνου, το οποίο είχε παραχθεί και στο παρελθόν, αλλά αλληλοεξουδετερώθηκε με το "κανονικό" υδρογόνο όταν ήρθαν σε επαφή. Αυτή τη φορά, τα άτομα αντιύλης που παγιδεύτηκαν διατηρήθηκαν για κλάσματα του δευτερολέπτου σε συνθήκες κενού και το γεγονός συνιστά τεράστια επιτυχία για την επιστήμη της Φυσικής. Ενδεικτικές είναι οι δηλώσεις του φυσικού Τζεφ Χάγκστ, ο οποίος - μιλώντας στην επιστημονική επιθεώρηση "Nature" - είπε χαρακτηριστικά ότι η επιστημονική ομάδα του CERN είναι εκστασιασμένη!
Ωστόσο, ακόμα πιο σημαντικό είναι τώρα το γεγονός ότι η δυνατότητα που αποκτούν να μελετήσουν αυτά τα άτομα αντιύλης θα τους επιτρέψει να κάνουν και ορισμένα δύσκολα πειράματα που θεωρούνταν αδύνατα πριν λίγο καιρό. Μάλιστα, δεν είναι λίγοι εκείνοι οι επιστήμονες που τολμούν να πουν ότι βρίσκονται κοντά στην ανακάλυψη ενός νέου κόσμου στο χώρο της φυσικής, η οποία μπορεί να αλλάξει δραστικά τα επόμενα χρόνια.
Σύμφωνα με το σημερινό μοντέλο της φυσικής, στα άτομα υφίστανται ηλεκτρόνια, νετρόνια και πρωτόνια, αλλά για όλα αυτά υπάρχει το "είδωλό" τους στον καθρέφτη της αντιύλης. Για παράδειγμα, το αντιάτομο του ηλεκτρονίου είναι το ποζιτρόνιο, που ήδη σήμερα χρησιμοποιείται σε μια νέα και διαδεδομένη τεχνική απεικόνισης, τη λεγόμενη τομογραφία με εκπομπές ποζιτρονίων. Όμως εδώ τίθεται το μεγάλο ερώτημα της φυσικής: γιατί ο κόσμος μας σήμερα αποτελείται συντριπτικά από ύλη, αφού οι νόμοι της φυσικής δεν κάνουν διακρίσεις και η αντιύλη θα έπρεπε να υπάρχει σε ίση ποσότητα με την ύλη.
Η διαδρομή της αντιύλης
Η παραγωγή αντιύλης, με στόχο τη δημιουργία ποζιτρονίων και αντιπρωτονίων, γίνεται σήμερα σε εργαστηριακές συνθήκες, αλλά η δημιουργία αντιύλης είναι κάτι εξαιρετικά δύσκολο. Ωστόσο, επιτεύχθηκε για πρώτη φορά το 2002 η παραγωγή ατόμων αντιύλης, ενώ η τελευταία προσπάθεια που αποδείχθηκε επιτυχής αφορά την παραγωγή αντιυδρογόνου του οποίου τα άτομα αποτελούνται από ένα αντιπρωτόνιο και ένα ποζιτρόνιο. Σύμφωνα με τον καθηγητή Χαγκστ, η ομάδα του χρειάζεται σήμερα περισσότερο χρόνο για να μελετήσει τα 38 σταθερά άτομα αντιυδρογόνου που δημιουργήθηκαν ώστε να γίνει επιτέλους αντιληπτό το μυστικό που κρύβει η αντιύλη και η σχέση της με την ύλη, όπως διαμορφώθηκε στην πρώτη στιγμή της δημιουργίας του σύμπαντος.
Οι ειδικοί επιμένουν σήμερα ότι ο μεγάλος επιταχυντής αδρονίων όχι μόνο είναι σε θέση να δημιουργήσει άτομα από άλλες διαστάσεις και να εδραιώσει την παραγωγή αντιύλης, αλλά σύντομα θα μπορεί να παράγει και "μη άτομα", τα οποία ίσως είναι μια πηγή της λεγόμενης σκοτεινής ύλης, ενός τύπου μάζας που αντιδρά με άλλες μορφές ύλης μέσω της βαρύτητας στο διάστημα. Η ενέργεια που μπορεί να παραχθεί εντός του επιταχυντή είναι τόσο μεγάλη και τόσο στοχευμένη, που θα είναι δυνατή η δημιουργία ακόμη και μιας "σκουληκότρυπας", μιας "χρονοδίνης" που θα επιτρέψει το λεγόμενο ταξίδι στο χρόνο!
Αυτό μπορεί να συμβεί γιατί - σύμφωνα με τους φυσικούς - το "ύφασμα" του χωροχρόνου είναι δυνατόν να σκιστεί, μεταφέροντας την πραγματικότητα όχι σε άλλο τόπο, αλλά σε άλλο χρόνο, είτε στο παρελθόν είτε στο μέλλον. Η καθηγήτρια φυσικής Αρίνα Αρέφεβα και ο καθηγητής φυσικής και μαθηματικών Ιγκόρ Βόλοβιτς πιστεύουν ότι οι υποατομικές συγκρούσεις σωματιδίων μέσα στον επιταχυντή θα είναι στο μέλλον τόσο ισχυρές, που θα δημιουργηθούν οι συνθήκες για τη ματάβαση από ένα χρονικό σημείο σε ένα άλλο, καθιστώντας στην ουσία το μεγάλο επιταχυντή αδρονίων την πρώτη χρονομηχανή στην ιστορία της ανθρωπότητας.
Οι έξι θεωρίες
Τι μπορεί να συμβεί τελικά με το μεγάλο επιταχυντή αδρονίων να λειτουργεί σε πλήρη ισχύ; Αυτό είναι το μεγάλο ερώτημα που συνεχίζει να τίθεται τόσο από επιστήμονες όσο και από τον απλό κόσμο. Ακόμη και σήμερα, μετά τη λειτουργία του επιταχυντή, ορισμένοι πιστεύουν ότι οι συγκρούσεις των υποατομικών σωματιδίων σε μεγάλες ταχύτητες και με μεγάλες ποσότητες ενέργειας μπορεί να δημιουργήσουν μια "μαύρη τρύπα" στη γη που θα απειλήσει την ύπαρξη ολόκληρου του πλανήτη.
Ωστόσο, κάτι τέτοιο μοιάζει απίθανο, σύμφωνα με το γνωστό καθηγητή Στίβεν Χώκινγκ, που εξηγεί ότι αυτού του είδους οι συγκρούσεις γίνονται εδώ και εκατομμύρια χρόνια στην ατμόσφαιρα της γης που δέχεται καθημερινά κοσμική ακτινοβολία. Ορισμένοι μαθηματικοί εκτιμούν ότι ο μεγάλος επιταχυντής θα οδηγήσει στην επιβεβαίωση της θεωρίας για την ύπαρξη δέκα διαστάσεων στον κόσμο, και αυτό θα συμβεί μέσα σε ένα περιβάλλον υψηλής ενέργειας σε εργαστηριακές συνθήκες.
Οι συγκρούσεις σε συνθήκες υψηλής ενέργειας και ταχύτητας θα επιτρέψουν την προσομοίωση των συνθηκών που υπήρξαν αμέσως μετα το big bang κι αυτό ίσως οδηγήσει στην ανακάλυψη της προέλευσης του σύμπαντος. Ένα μεγάλο ζητούμενο στο χώρο της φυσικής είναι να εξηγηθεί επαρκώς το γεγονός ότι η ύλη έχει μάζα. Εδώ εμφανίζεται και η θεωρία για το λεγόμενο σωματίδιο του Θεού, το μποζόνιο του Χιγκς, το οποίο εκτιμάται ότι έδωσε μάζα στα άτομα που αποτελούν την ύλη. Η σκοτεινή ύλη είναι η "βαριά ύλη" που, σύμφωνα με τους φυσικούς, αποτελεί το 22% του σύμπαντος. Είναι αόρατη και δεν εκπέμπει ακτινοβολία, αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι με τα πειράματα στον επιταχυντή θα μπορέσουν να την ανιχνεύσουν!
Πηγή: Περιοδικό Strategist 27-11-10
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου