Τί είναι το CERN; Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire Ιδρύθηκε το 1954 συγκεντρώνοντας ειδικούς από 12 ιδρυτικά μέλη κράτη (μεταξύ των οποίων και η Ελλάδα). Σήμερα, έχουν αυξηθεί σε 20 κράτη μέλη. Το CERN αποτελεί μία από τις πρώτες Ευρωπαϊκές προσπάθειες για την πραγματοποίηση ενός κοινού οράματος.

Πού βρίσκεται το CERN; Στα σύνορα Γαλλίας-Ελβετίας Λίγο έξω από τη Γενεύη Η θέση του συμβολίζει το διεθνές πνεύμα συνεργασίας, που είναι και ο λόγος της επιτυχίας του εργαστηρίου.

Το μουσείο Globe of Science and Innovation του CERN

Τι ερευνά το CERN;  Το βασικό αντικείμενο της έρευνας του CERN, είναι η μελέτη των συστατικών και της λειτουργίας του σύμπαντος. Χρησιμοποιώντας τα μεγαλύτερα και πλέον πολύπλοκα επιστημονικά όργανα για τη μελέτη των βασικών συστατικών της ύλης, τα στοιχειώδη σωματίδια και τις συγκρούσεις μεταξύ τους, οι φυσικοί αποκαλύπτουν τους νόμους της φύσης.

Ποιοι δουλεύουν εκεί; To CERN απασχολεί περίπου 3000 ανθρώπους, οι οποίοι καλύπτουν μια μεγάλη ποικιλία επαγγελμάτων, όπως μηχανικούς, τεχνικούς, τεχνίτες, διοικητικούς, εργάτες ... Το προσωπικό του CERN σχεδιάζει και κατασκευάζει τα πολύπλοκα μηχανήματα, και εξασφαλίζει την ομαλή λειτουργία τους. Περίπου 6500 επιστήμονες, σχεδόν οι μισοί φυσικοί του κόσμου, έρχονται στο CERN για τις έρευνές τους. Εκπροσωπούν 500 Πανεπιστήμια και περισσότερα από 80 έθνη.

Τα επιστημονικά όργανα στο CERN Οι επιταχυντές δίνουν στα σωματίδια πολύ μεγάλες ταχύτητες που πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός, και τα ωθούν να συγκρουστούν, είτε με σταθερούς στόχους, είτε μεταξύ τους. Οι ανιχνευτές παρατηρούν και καταγράφουν τα προϊόντα αυτών των συγκρούσεων. 

Επιταχυντές-ανιχνευτές  Στο CERN λειτουργούν επομένως πολλοί επιταχυντές, ένας εκ των οποίων είναι ο LHC(Large Hadron Collider = Μέγας Επιταχυντής Αδρονίων), ο οποίος αναπτύσσεται σε υπόγεια κυκλική σήραγγα περιφέρειας 27 χιλιομέτρων  με γιγαντιαίους ανιχνευτές όπως οι ATLAS, CMS, ALICE, LHCb, οι οποίοι κατασκευάζονται από 500 ινστιτούτα 80 χωρών με τη βοήθεια της βιομηχανίας.

(Το περιβάλλον αυτό είναι πιο ψυχρό και από το διάστημα!) Ο επιταχυντής LHC Είναι ένα τούνελ σε βάθος 100m κάτω από την επιφάνεια της Γης σε σχήμα κυκλικού δακτυλίου περιφέρειας 27km και πλάτους 3m. Κατά μήκος του επιταχυντή LHC υπάρχουν ειδικές πειραματικές διατάξεις που περιλαμβάνουν μαγνήτες των οποίων σκοπός είναι να κατευθύνουν και να επιταχύνουν δέσμες στοιχειωδών σωματιδίων. Για τη λειτουργία και ψύξη αυτών των μαγνητών απαιτείται εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία· έτσι, χρησιμοποιείται υγρό άζωτο και ήλιο που ψύχουν τους μαγνήτες σε θερμοκρασία -271C.) (Το περιβάλλον αυτό είναι πιο ψυχρό και από το διάστημα!) Κύριος σκοπός του επιταχυντή LHC είναι η επιτάχυνση δεσμών πρωτονίων. Για να επιταχυνθούν δύο δέσμες πρωτονίων σε ταχύτητες σχεδόν ίσες με την ταχύτητα του φωτός απαιτείται τεράστια ενέργεια.( ισοδύναμη με την κινητική ενέργεια 450 αυτοκινήτων 2tn που κινούνται με ταχύτητα 100 km/h. ) Κατά μήκος της περιφέρειας του επιταχυντή LHC υπάρχουν συνολικά 6 πειράματα, ανιχνευτικές διατάξεις, δύο μεγάλες (ATLAS και CMS), και 4 μικρότερες (LHCb, ALICE, TOTEM και LHCf)

Τι είναι το ATLAS ; Πρόκειται για μία τεράστια ανιχνευτική διάταξη σε συγκεκριμένο σημείο της περιφέρειας του επιταχυντή LHC. Πρόκειται για έναν κύλινδρο «ξαπλωμένο» με μήκος 46m και διάμετρο 25m που έχει βάρος περίπου 7.000 τόνους. Στην πραγματικότητα αποτελείται από επιμέρους εσωτερικούς ομοαξονικούς κυλίνδρους καθένας από τους οποίους αποτελεί ένα στρώμα ανιχνευτών. Το ATLAS διαθέτει και διατάξεις ισχυρών μαγνητών διότι υπό την επίδραση του μαγνητικού πεδίου επιτυγχάνεται διαχωρισμός των τροχιών των σωματιδίων ανάλογα με το είδος του καθενός. Έτσι καταλαβαίνουμε τί είδους σωματίδια είναι αυτά που παρατηρούμε.

Η ελληνική συμμετοχή στο πείραμα ATLAS Στο πείραμα του επιταχυντή LHC στο ερευνητικό κέντρο CERN, η ελληνική παρουσία είναι αξιοσημείωτη καθώς έχουν αποσταλεί έμπειροι επιστήμονες αλλά και επιλεγμένοι φοιτητές οι οποίοι εργάζονται στο σχεδιασμό του λογισμικού για τον έλεγχο των πειραμάτων ATLAS και CMS, στη συλλογή των δεδομένων που θα προκύψουν αλλά και στην επεξεργασία τους από το παγκόσμιο δίκτυο υπολογιστών (GRID). Επίσης, πολύ σημαντική συμμετοχή για την Ελλάδα αποτελεί η κατασκευή 128 μιονικών ανιχνευτών από τους περίπου 1.200 που περιέχει το πείραμα ATLAS. Για την κατασκευή, τον έλεγχο και την εγκατάσταση των ελληνικών μιονικών ανιχνευτών, συνεργάστηκαν το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, το Πανεπιστήμιο Αθηνών και το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.

Γνωρίζετε ότι…. Ο ανιχνευτής Atlas έχει μήκος περίπου 45 μέτρα, ύψος μεγαλύτερο από 25 μ., και βάρος περίπου 7 χιλιάδες τόνους. Έχει περίπου το μισό μέγεθος από την Παναγία των Παρισίων και ζυγίζει σχεδόν όσο και ο Πύργος του Άιφελ. Αν όλα τα στοιχεία που θα δώσει ο Atlas καταγράφονταν, για ένα μόλις δευτερόλεπτο θα χρειάζονταν στοίβες από CD, καθεμιά εκ των οποίων θα έφτανε τα 137 μέτρα!

Ο όγκος των δεδομένων Τα δεδομένα που θα προκύπτουν από όλα τα πειράματα του LHC μέσα σε ένα χρόνο, θα έχουν όγκο 15 petabytes δηλαδή 15 εκατομμύρια GB. (Αντιστοιχεί σε 10.000 φορές τον όγκο των πληροφοριών που περιέχονται σε όλα τα βιβλία που τυπώνονται σε όλο τον κόσμο μέσα σε ένα χρόνο.) Ένας τέτοιος όγκος δεδομένων ισοδυναμεί με 1.700.000 DVD διπλής επίστρωσης (dual layer) ή 20.000.000 CD. Αν κανείς μπορούσε να τοποθετήσει όλα αυτά τα CD το ένα πάνω από το άλλο, η στοίβα που θα σχηματιζόταν θα είχε ύψος 20km!

Σε τι χρησιμεύουν τα πειράματα του CERN; το CERN παράγεται γνώση υψηλού επιπέδου χρησιμοποιώντας την υψηλότερη δυνατή τεχνολογία υπολογιστικών συστημάτων, η οποία οδήγησε το CERN στην εφεύρεση του World Wide Web. (παγκόσμιος ιστός) Ακόμη, τα πεδία που ωφελήθηκαν από τις τεχνολογικές προόδους της έρευνας της φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων συμπεριλαμβάνουν: 1. την ιατρική (μέθοδοι ιατρικών απεικονίσεων ,π.χ. Ποζιτρονική τομογραφία, ακτινοθεραπεία) 2. τις κατασκευές ή τις ηλεκτρονικές συσκευές (με εκμετάλλευση νέων ιδιοτήτων των υλικών όπως η υπεραγωγιμότητα ) Φυσικά ικανοποιείται η έμφυτη τάση του ανθρώπου να εξερευνά το φυσικό κόσμο και να διαπιστώσει τον τρόπο λειτουργίας του

Γνωρίζετε ότι……. η αντι-ύλη παράγεται καθημερινά στο CERN (παράγονται περισσότερα από 10 εκατομμύρια σωματίδια το δευτερόλεπτο.) ο μεγαλύτερος μαγνήτης στον κόσμο βρίσκεται στο CERN  και ζυγίζει περισσότερο από τον πύργο του Eiffel. το κενό των εργαστηριακών επιταχυντών είναι καλύτερο από αυτό μεταξύ της Γης και της Σελήνης Τα σωματίδια που κινούνται με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός εκτελούν περισσότερες από 11 000 περιστροφές το δευτερόλεπτο. οι ανιχνευτές του CERN έχουν μέγεθος όσο ένα τετραόροφο κτίριο. το πείραμα θα παράγει δεδομένα με έναν ρυθμό σχεδόν ίσο με τον αριθμό των κλήσεων που μπορούν να γίνουν αν καθένας από σας τηλεφωνήσει σε δέκα άλλους ταυτόχρονα.

Η Η εκδρομή μας ξεκινάει την Δευτέρα 13/3/17 Πετάμε για Bergamo με την

Η ΔΙΑΔΡΟΜΗ ΜΑΣ

CHAMONIX

Mont Blanc

Διαμονή στην ANNECY

ΓΕΝΕΥΗ

ΛΩΖΑΝΗ

ΒΕΡΝΗ η πρωτεύουσα της Ελβετίας

Περισσότερη ΒΕΡΝΗ

και τέλος ΜΙΛΑΝΟ

Και η βραδιά στο Μιλάνο θα τελειώσει εδώ με πίτσα, ή κρέπα, ή ότι άλλο προκύψει …