Κυριακή, 23 Μαρτίου 2014

Τα σενάρια για τη μορφή του CERN το 2035

Ο διευθυντής του CERNΡολφ Xόιερ, μιλάει για το μέλλον του μεγαλύτερου εργαστηρίου σωματιδιακής φυσικής στο κόσμο.
Αν θέλεις να συναντήσεις τις μεγαλύτερες εν ζωή προσωπικότητες στη σωματιδιακή φυσική, πάρε έναν καφέ και περίμενε στο κυλικείο, με συμβούλευσαν οι Ελληνες επιστήμονες που με υποδέχτηκαν στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών CERN στη Γενεύη την περασμένη εβδομάδα.
Πράγματι, εκεί πρωτοσυνάντησα και τον διευθυντή του CERN, Ρολφ Xόιερ, ο οποίος μίλησε στην «Κ» για το μέλλον του μεγαλύτερου εργαστηρίου σωματιδιακής φυσικής στο κόσμο.

– O LHC (Large Hadron Collider), o μεγαλύτερος σε μέγεθος και ενέργεια επιταχυντής σωματιδίων στο κόσμο, δεν λειτουργεί εδώ και δύο χρόνια. Τι ετοιμάζετε;

– Χρειαζόμαστε έναν ακόμη χρόνο μέχρι να τελειώσουν οι εργασίες συντήρησης στον επιταχυντή πρωτονίων LHC ώστε για τα επόμενα 20 χρόνια να λειτουργεί σε ενέργειες διπλάσιες από τη σημερινή, που φτάνουν τα 14TeV. Με περισσότερες συγκρούσεις σωματιδίων τον χρόνο, ελπίζουμε να αρχίσουμε να λαμβάνουμε ακόμα περισσότερα ερευνητικά αποτελέσματα. Μετά όμως το 2035, αν θέλουμε να πάμε σε υψηλότερες ενέργειες, ο LHC δεν είναι αρκετός. Γι’ αυτό εξερευνούμε δύο διαφορετικά σενάρια. Το πρώτο είναι η δημιουργία ενός γραμμικού επιταχυντή ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, μήκους περίπου 50 χιλιομέτρων, ενώ το δεύτερο η κατασκευή ενός κυκλικού επιταχυντή πρωτονίων τέσσερις φορές μεγαλύτερου από τον LHC. Οι συζητήσεις για τον κυκλικό επιταχυντή του μέλλοντος που θα έχει περιφέρεια 100 χιλιομέτρων πρωτοσυζητήθηκε πριν από λίγες μόλις εβδομάδες.

Το ορατό 5%

– Ποιες είναι οι ερωτήσεις στις οποίες θα αναζητήσετε απάντηση στο μέλλον;

– Μία από τις σημαντικότερες ερωτήσεις είναι «γιατί υπάρχουμε;». Εχουμε ήδη ανακαλύψει έναν από τους λόγους, και αυτός δεν είναι άλλος από το σωματίδιο Χιγκς. Χωρίς αυτό δεν θα είχαμε μάζα. Ομως, αυτός ο λόγος δεν είναι αρκετός για να απαντήσουμε στην ερώτηση. Κατά κανόνα, δεν θα έπρεπε να υπάρχουμε. Από τη μία γνωρίζουμε ότι κατά το Big Bang η ύλη και η αντιύλη παράχθηκαν σε ίσες ποσότητες. Από την άλλη, γνωρίζουμε ότι όταν ύλη και αντιύλη συναντιούνται εξαϋλώνονται, δεν μένει δηλαδή καθόλου ύλη. Μία διαφορά όμως στη συμπεριφορά και στις ιδιότητες ύλης και αντιύλης είχε ως αποτέλεσμα να δημιουργηθεί ένα στο δισεκατομμύριο περισσότερο ύλη από αντιύλη, και έτσι είμαστε εδώ. Ξέρουμε το αποτέλεσμα, αλλά όχι την αιτία. Μια άλλη ελπίδα είναι ότι με τον κυκλικό επιταχυντή μήκους 100 χιλιομέτρων θα καταφέρουμε να ρίξουμε μια ματιά στα σωματίδια της σκοτεινής ύλης. Και το ερώτημα εδώ είναι «από τι είναι φτιαγμένο το 95% του σύμπαντος;». Σήμερα μπορούμε να περιγράψουμε μόνο το 5%, το οποίο απαρτίζεται από εμάς και το ορατό μας σύμπαν. Πιστεύουμε όμως ότι κάτι πρέπει να υπάρχει στο υπόλοιπο 95%, αυτό δηλαδή που ονομάζουμε σκοτεινή ύλη. Πάρε για παράδειγμα την περιστροφή των γαλαξιών. Η περιστροφική κίνηση θα τους κατέστρεφε αν δεν υπήρχε αυτή η σκοτεινή ύλη, η οποία τους σταθεροποιεί και ελέγχει την ταχύτητα περιστροφής τους. Η σκοτεινή ύλη πιστεύουμε ότι ευθύνεται επίσης και για την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος. Μας πήρε 50 χρόνια για να είμαστε σήμερα σε θέση να περιγράψουμε το 5%. Πιστεύω πως ήρθε η ώρα να αρχίσουμε να καταλαβαίνουμε το υπόλοιπο 95%.

Εφαρμογές στην ιατρική

– Πώς είναι να υποστηρίζετε τη βασική έρευνα σε δύσκολες οικονομικά εποχές;

– Ο κόσμος αντιλαμβάνεται την προστιθέμενη αξία της βασικής έρευνας. Αν σταματήσει η βασική έρευνα, δεν θα αργήσει να έρθει η στιγμή που δεν θα έχουμε άλλες βάσεις να εφαρμόσουμε στην εφαρμοσμένη έρευνα. Θα τα χάσουμε όλα, και επιστήμη και εκπαίδευση. Γιατί με τη βασική έρευνα μπορείς ξαφνικά να ανακαλύψεις κάτι που θα χρησιμοποιηθεί σε μια εντελώς διαφορετική επιστήμη. Το καλύτερο παράδειγμα από τον τελευταίο αιώνα βασικής έρευνας είναι η ανακάλυψη της αντιύλης. Χρειάστηκαν 40 χρόνια μέχρι να βρει εφαρμογή στα νοσοκομεία, με τη διάσημη τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων PET. Στη διάγνωση με PET scan, η οποία πρωτοεφαρμόστηκε στη Γενεύη μετά από συνεργασία του CERN με ένα νοσοκομείο, χρησιμοποιείται αντιύλη για τον εντοπισμό, για παράδειγμα, καρκινικών όγκων. Ως αρχή θα έπρεπε κάποιος να επενδύει περισσότερα στη βασική έρευνα σε δύσκολους καιρούς. Μπορείς να συγκρίνεις την έρευνα με ένα σακί καλαμπόκι. Εστω ότι έχεις μόνο ένα σακί και οι επιλογές σου είναι είτε να το φας όλο, δηλαδή να κάνεις μόνο εφαρμοσμένη έρευνα, είτε να το σπείρεις όλο, κάνοντας μόνο βασική έρευνα, είτε να βρεις μια ισορροπία μεταξύ αυτών των δύο.

– Υπάρχει αυτή η ισορροπία στο CERN; Γίνονται έρευνες που έχουν πιο άμεσο αντίκτυπο στην κοινωνία;

– Τα τελευταία χρόνια, αυτός ο τομέας γίνεται όλο και πιο εμφανής, αλλά είναι στα σχέδιά μας να οργανώσουμε καλύτερα αυτό το καινούργιο πεδίο. Στον τομέα της ιατρικής, για παράδειγμα, προσπαθούμε να βοηθήσουμε την Ελλάδα και άλλες χώρες να κατασκευάσουν επιταχυντές πρωτονίων για χρήση όχι μόνο στη διάγνωση αλλά και στη θεραπεία του καρκίνου. Η κύρια προσπάθειά μας είναι να εξελίξουμε την τεχνολογία των επιταχυντών, ώστε να έχουμε μεγαλύτερη επιτάχυνση ανά μέτρο. Ελπίζουμε να καταφέρουμε να κατασκευάσουμε επιταχυντές υψηλής ενέργειας, οι οποίοι όμως θα είναι μικροί σε μέγεθος και κατ’ επέκταση πολύ πιο φθηνοί. Στην Ελλάδα εξετάζεται το σενάριο δημιουργίας μιας τέτοιας εγκατάστασης στη Λάρισα.

– Πριν από λίγους μήνες είδαμε το Ισραήλ να γίνεται το πρώτο κράτος-μέλος του CERN που δεν ανήκει στην Ευρώπη. Αποτελεί αυτό μια εξαίρεση ή σηματοδοτεί την αρχή μιας στροφής του CERN από έναν ευρωπαϊκό σε ένα διεθνή οργανισμό;

– Σαν πνεύμα και επιστημονική χρήση είμαστε ήδη ένας διεθνής οργανισμός. Διοικητικά είμαστε ακόμη ευρωπαϊκός οργανισμός. Η μεταμόρφωση που θα ήθελα εγώ να δω είναι ένα διεθνές εργαστήριο με ευρωπαϊκό άρωμα και καρδιά.

– Tι σημαίνει ευρωπαϊκή καρδιά;

– Είναι ο τρόπος που υπηρετούμε την επιστήμη στην Ευρώπη, μέσα από έναν συνεχή και συνεπή τρόπο για πολλές δεκαετίες. Ένα έργο σαν το LHC, για παράδειγμα, προϋπέθετε την υποστήριξη των κρατών-μελών για 25 χρόνια πριν πάρουμε στα χέρια μας τα πρώτα αποτελέσματα.


Δημοσίευση σχολίου

Άλλα θέματα

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...