Portal Klix.ba dobio je ekskluzivni pristup jednoj od najvećih laboratorija na svijetu. Riječ je o CMS-u, detektoru čestica u sklopu Velikog hadronskog sudarača koji leži 100 metara pod zemljom na granici između Švicarske i Francuske.
Hadronski sudarač (LHC) je dugačak 27 kilometara i čini nepravilni prsten koji je zapravo dio CERN-a ili Evropskog vijeća za nuklearna istraživanja kod Ženeve. Riječ “hadronski” odnosi se na grupu čestica kao što su neutroni i protoni koji pored elektrona čine atome.
Sudarač je centralni segment sveukupnog rada fizičara u CERN-u i koristi se za niz eksperimenata kao što su ATLAS, ALICE, LHCb i CMS.
Naš reporter sišao je u posljednji spomenuti CMS zajedno sa 20 profesora matematike i fizike iz Bosne i Hercegovine koji su posjetili CERN u sklopu Prvog bosanskohercegovačkog CERN-ovog programa za profesore.
U okno CMS-a spustio nas je veliki lift smješten u zgradi koja ni po čemu ne odaje činjenicu da ispod sebe krije jedan od najvažnijih eksperimenata u današnjoj fizici. Za posjetitelje, ali i inžinjere postavljeni su mnogobrojni znakovi upozorenja, a među njima i simpatičan, ali nimalo nevažan – zabranjeno pružanje selfi štapova preko ograde.
Konteksta radi, ograda je smještena na ivicu okna pa bi svaki predmet koji bi mogao unutra pasti mogao i ozbiljno povrijediti radnike.
Na nivou gdje CMS počiva betonski hodnici vode posjetitelje na platformu u visini centra presjeka detektora. S obzirom na to da su posjete moguće uglavnom samo u vremenu nadogradnje ili popravke akceleratora i detektora, CMS je bio “rastavljen” na segmente koji su otkrivali njegovu unutrašnjost.
Bh. profesoricama i profesorima objašnjeni su detalji rada detektora uz tehničke karakteristike, a samo neke od njih mogu biti jasne široj publici. Pa krenimo redom.
Šta je uopće CMS?
CMS ili Kompaktni mionski solenoid ima ulogu potvrđivati i tražiti raznoliki spektar čestica koje tvore naš svemir, uključujući one najvažnije koje intenzivno traži – čestice tamne materije i one koje bi dokazale, recimo, postojanje viših dimenzija prostora.
CMS je poznat i kao jedan od dva detektora (drugi je ATLAS) koji je 2012. godine uočio Higgsov bozon ili “Božiju česticu”, nositeljicu Higgsovog polja odgovornu za davanje mase najsitnijim poznatim gradivnim elementima stvarnosti.
Uprošteno, riječ je o velikom slojevitom sofisticiranom magnetu cilindričnog oblika koji ima dužinu 21 metar i visinu 15 metara. CMS teži više od 14.000 tona i snaga njegovih magneta nadjačava Zemljino magnetno polje za 100.000 puta.
Kako CMS radi?
U njegovom centru dolazi do sudara protona, čestica koje sa neutronima čine jezgro atoma, a koji se prije toga ubrzavaju u 27-kilometara dugačkom LHC-u. Fizičari posmatraju ostatke sudara koje CMS “hvata” i potom šalje u centar za obradu podataka brzinom od jednog terabajta u sekundi.
Nažalost, veći komad podataka mora biti izbrisan, a ostavljaju se samo najkorisniji segmenti, jer na svijetu još uvijek ne postoji sistem koji bi mogao da pohranjuje toliku količinu informacija.
CMS je zanimljiv i zbog čijenice da je, uprkos svojoj težini, konstruisan na površini tla, nakon čega je postepeno spuštan u “rupu” duboku 100 metara, često pomoću brodskih kranova. Podsjećamo, CMS se nalazi u Francuskoj, nekih 300 kilometara od prve obale mora.
Ovaj detektor napajaju elektrane iz Francuske, što nije čudno, jer se nalazi na tlu te zemlje. Ali također, i druge dijelove CERN-a koji su u švicarskoj često napajaju Francuzi, zbog činjenice da je struja u Švicarskoj izuzetno skupa.
Šta stručnjaci u CMS-u žele?
U saradnji s ATLAS-om, koji predstavlja partnera i protutežu u otkrivanju novih potencijalnih zakona i čestica, fizičari u CMS-u, pored konstantnog potvrđivanja onoga što već znamo, zapravo sanjaju o pronalascima koji će nadograditi ili čak oboriti dosadašnje shvatanje svemira na nivou čestica.
Standardni model je trenutno najbolja teorija koja nam objašnjava od čega je naša stvarnost sačinjena. Ipak, pojedinosti poput tamne materije, koja je sama po sebi nepoznanica, ne mogu pronaći svoje mjesto u Standardnom modelu.
Zato većina fizičara smatra da je on nepotpun ili čak pogrešan, mada dokazi za to danas još uvijek ne postoje. U tom konsenzusu, odnosno znanju da ne znamo sve, leže temelji novih Nobelovih nagrada.
Preuzeto sa klix.ba
