Τετάρτη, 13 Φεβρουαρίου 2013

Περίπου 200 Έλληνες επιστήμονες συμμετέχουν στο πείραμα CERN


“Ζωντανό” κομμάτι του μεγαλύτερου πειράματος του κόσμου αποτελούν, παρόλα αυτά αναζητούν τα μικρότερα δυνατά σωματίδια που μπορούν να εμφανιστούν στη φύση και να εξηγήσουν, με την ύπαρξή τους, τον τρόπο με τον οποίο δημιουργήθηκε και υπάρχει το σύμπαν. Είναι οι περίπου 200 Έλληνες επιστήμονες που συμμετέχουν στο πείραμα του CERN, του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών. Αυτή τη στιγμή βρίσκονται στην αιχμή της επιστημονικής έρευνας και συναγωνίζονται ποιοτικά συναδέλφους τους από πολλές άλλες χώρες, χωρίς μάλιστα να διαθέτουν δεδομένα χρηματοδότησης αντίστοιχα με εκείνα των επιστημόνων από τις ΗΠΑ, τη Γερμανία, τη Γαλλία αλλά και την Ιταλία.
Ανάμεσά τους βρίσκεται, με αξιώσεις, το “νέο αίμα” της ελληνικής επιστημονικής έρευνας, διδακτορικοί φοιτητές, που εργάζονται ήδη στο σχετικό εγχείρημα.
Σε δεδομένα CERN, η ερευνητική ομάδα του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ), στην οποία συμμετέχουν- μεταξύ άλλων- η καθηγήτρια του τμήματος Φυσικής Χαρά Πετρίδου, ο επίκουρος καθηγητής Δημήτρης Σαμψωνίδης και ο Λέκτορας Κωνσταντίνος Κορδάς, έχει κατασκευάσει το 10% των ανιχνευτών μυονίων, στον ανιχνευτή Atlas, όπου “αιχμαλωτίζονται” τα σωματίδια που προκύπτουν από τις συγκρούσεις πρωτονίων στον μεγάλο επιταχυντή. Η συμμετοχή του εργαστηρίου Ατομικής και Πυρηνικής Φυσικής του ΑΠΘ σε πειράματα του CERN ξεκίνησε τη δεκαετία του '70, εντατικοποιήθηκε όμως ακόμη περισσότερο με το εγχείρημα του ανιχνευτή Atlas τη δεκαετία του '90.
Σήμερα, στο συγκεκριμένο πείραμα μετέχουν ομάδες από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο και το Καποδιστριακό των Αθηνών, ενώ στον δεύτερο μεγάλο ανιχνευτή, που φέρει την ονομασία CMS, συνεργάζονται Έλληνες ερευνητές από τα Πανεπιστήμια Αθηνών και Ιωαννίνων.
“Υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον από την ελληνική πλευρά και σημαντικά 'μυαλά' που διακρίνονται στις έρευνες. Σαφέστατα υπάρχει χώρος για τους Έλληνες επιστήμονες. Δεν υπολειπόμαστε ποιοτικά σε τίποτα έναντι των συναδέλφων μας από άλλες χώρες, εκτός από τα προβλήματα στη χρηματοδότηση καθώς διαρκώς εμείς πρέπει να αναζητούμε ευρωπαϊκά χρηματοδοτικά προγράμματα” αναφέρει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κ. Κορδάς.
Μιλώντας για την κατασκευή τμήματος του Atlas από την ελληνική ομάδα σημειώνει: “Η κατασκευή των ανιχνευτών μυονίων είναι μία πολύ σημαντική συνεισφορά, καθώς τα μυόνια- σωματίδια σαν τα ηλεκτρόνια, που αποτελούν ουσιαστικά αντίγραφό τους- συνιστούν ένα πολύ καθαρό σήμα για τον εντοπισμό των σωματιδίων του Χιγκς. Τα τελευταία ανακαλύφθηκαν τον περασμένο χρόνο και τους αποδίδονται ιδιότητες που σχετίζονται με τη γέννηση του σύμπαντος. Αυτό σημαίνει ότι επειδή τα μυόνια ανιχνεύονται πολύ αποτελεσματικά προσφέρουν ιδανικές ευκαιρίες για μετρήσεις των σωματιδίων του Χιγκς”.
Περιγράφει, άλλωστε, την πειραματική διαδικασία με έναν ιδιαίτερο τρόπο ώστε να είναι απόλυτα κατανοητός στο ευρύ κοινό: “Οι ανιχνευτές μας είναι σαν κρεμμύδια με τρυπούλες. Από αυτές εισέρχονται τα πρωτόνια και συγκρούονται μεταξύ τους.
Κατά τη σύγκρουση προκύπτουν υποσωματίδια τα οποία 'ταξιδεύουν' από το εσωτερικό του κρεμμυδιού προς τα έξω (ηλεκτρόνια, μυόνια, νετρίνα, Χιγκς). Σε κάθε στρώμα του 'κρεμμυδιού' υπάρχουν ανιχνευτές, ευαίσθητα ηλεκτρονικά συστήματα, τα οποία καταγράφουν το φορτίο που προκύπτει από το πέρασμα ενός σωματιδίου”.
Μιλώντας για το στάδιο στο οποίο βρίσκεται η έρευνα στο CERN σχολιάζει πως μετά την επιβεβαίωση της ύπαρξης του καινούριου σωματιδίου, αναζητούνται τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του. “Όλα δείχνουν ότι τα ερευνητικά δεδομένα ταιριάζουν στην περιγραφή του σωματιδίου του Χιγκς, κάτι που είναι πάρα πολύ ωραίο για την ανθρώπινη σκέψη. Το πρόβλημα, όμως, που παραμένει και καλείται να επιλύσει το σωματίδιο αυτό είναι εκείνο του βάρους, της μάζας και της δομής των υποσωματιδίων. Για παράδειγμα, δεν μπορούμε να εξηγήσουμε ακόμη πώς είναι δυνατόν το μυόνιο και το ηλεκτρόνιο, που είναι και τα δύο στοιχειώδη σωματίδια, δηλαδή δεν αποτελούνται από άλλα μικρότερα σωματίδια, να έχουν διαφορετική μάζα. Είναι χαρακτηριστικό ότι το μυόνιο ζυγίζει 200 φορές περισσότερο από το ηλεκτρόνιο” σχολιάζει.
Για τα ερωτήματα που απομένουν να απαντηθούν στο πλαίσιο της παγκόσμιας έρευνας, ο κ. Κορδάς απαντά χαρακτηριστικά: “Τι να σας λέμε εμείς; Ότι εξηγούμε όλο το σύμπαν; Εξηγούμε μόνο το 4% από αυτό, συνεπώς μένουν ακόμη πολλά να αποσαφηνιστούν”.
Ως παράδειγμα ενός από τα πιο σημαντικά και θεμελιώδη ερωτήματα, θέτει εκείνο της σκοτεινής ενέργειας, δηλαδή της ύλης από την οποία αποτελείται το 60% του σύμπαντος: “Από το 1900 γνωρίζουμε ότι το σύμπαν διαστέλλεται. Τα τελευταία δέκα χρόνια, όμως, ανακαλύψαμε ότι διαστέλλεται όλο και πιο γρήγορα. Αυτό σημαίνει ότι κάποιος βάζει ενέργεια σε αυτό, σαν να το 'φουσκώνει'. Ακόμη δεν γνωρίζουμε τι ακριβώς είναι αυτή η ενέργεια. Επίσης, από τον τρόπο που κινούνται τα αστέρια στις παρυφές των γαλαξιών συμπεραίνουμε, με βάση και το νόμο της βαρύτητας, ότι θα πρέπει να υπάρχει κάπου εκεί και άλλη ύλη, απλώς δεν τη βλέπουμε. Δεν ξέρουμε τι είναι. Στα πειράματά μας μπορεί να παράγουμε διάφορα σωματίδια κάποια από τα οποία ενδέχεται να έχουν τα χαρακτηριστικά της σκοτεινής ύλης και να μην αλληλεπιδρούν με τα υπόλοιπα”.
Μια πρώτη “γεύση” από τα σχετικά πειράματα και την ανίχνευση σωματιδίων, παίρνουν αυτές τις μέρες 51 φοιτητές από την Ελλάδα, την Ιταλία, τις ΗΠΑ, την Ιαπωνία, την Ινδία, την Τουρκία, την Ουγγαρία, την Πολωνία, τη Γαλλία και άλλες χώρες, οι οποίοι συμμετέχουν σε διεθνές σχολείο για τα συστήματα επιλογής και συλλογής δεδομένων, στο Κέντρο Διάδοσης Ερευνητικών Αποτελεσμάτων του ΑΠΘ. Σε ένα από τα πολυάριθμα πειράματα, πάνω στα οποία θα εκπαιδευτούν για μία εβδομάδα, παρακολουθούν το “ταξίδι” ενός σωματιδίου μέσα από πλαστικές πλάκες, όπου αποτυπώνεται το φορτίο τους. Στη συνέχεια, όπως αναφέρει ο κ. Κορδάς, το σωματίδιο παράγει φως που συγκεντρώνεται σε φωτοπολλαπλασιαστές, ηλεκτρονικές συσκευές που χρησιμοποιούνται ως ανιχνευτές για να επιβεβαιώσουν την παρουσία του σωματιδίου.
Οι λεπτομέρειες είναι πολλές και σύνθετες, όμως το αντικείμενο προσφέρει πολλές συγκινήσεις στους νέους, επίδοξους επιστήμονες και γενικά σε όσους εργάζονται στον συγκεκριμένο τομέα της έρευνας. “Είναι φανταστική η εμπειρία της συμμετοχής στο πείραμα του CERN. Όποιος τη ζει, γνωρίζει ότι δουλεύει για κάτι που παράγει νέα γνώση και η αίσθηση αυτή είναι πολύ ωραία” τονίζει ο κ. Κορδάς.
Υπόσχεται δε ότι η προσπάθεια αυτή θα έχει και συνέχεια και δίνει “ραντεβού” σε δύο με τρία χρόνια, και πάλι στο CERN, για την αναβάθμιση του συστήματος επιλογής και συλλογής των δεδομένων του Atlas. Το σχετικό πρόγραμμα, στο οποίο συμμετέχει το εργαστήριο του ΑΠΘ μαζί με τα πανεπιστήμια της Πίζας και των Παρισίων και αφορά την κατασκευή των νέων ηλεκτρονικών συστημάτων του ανιχνευτή, ξεκινά σήμερα και επιφυλάσσεται για νέες καλές ειδήσεις από τους Έλληνες επιστήμονες στο μέλλον!
Τμήμα ειδήσεων defencenet.gr