ALICE in PLASMA-LAND

A L.I.C.E. A Large Ion Collider Experiment Σε απλά ελληνικά… Ένα πείραμα σε ένα μεγάλο συγκρουστή ιόντων!

Η κεντρική ιδέα του πειράματος Πώς να απελευθερώσουμε τα quark μέσα από τα πρωτόνια και νετρόνια και να δημιουργήσουμε το… quark-gluon plasma! Η ύλη στην τέταρτη κατάσταση!

Από τι είναι φτιαγμένος ο κόσμος μας… Ποια είναι τα δομικά συστατικά της ύλης; Το «άτομο» είναι στ’ αλήθεια ά-τομο; Ποιες είναι οι καταστάσεις της ύλης; Πώς περνάμε από μία κατάσταση σε άλλη; Ποιες είναι οι τέσσερεις θεμελιώδεις δυνάμεις;

Τα ερωτήματα του ALICE Πώς σχηματίστηκαν τα πρώτα άτομα; Ποιες ιδιότητες P, T, t έχουν τα σωματίδια στην μορφή του πλάσματος; Τι παθαίνει η ύλη σε 100.000*Τ στον Ήλιο; Πώς λειτουργεί η ισχυρή αλληλεπίδραση; Γιατί τα νουκλεόνια ζυγίζουν 100 φορές περισσότερο από την μάζα των συστατικών τους; Μπορούν να απελευθερωθούν τα quarks;

Quark – Gluon Plasma Κατάσταση της ύλης υπέρθερμη και υπέρπυκνη, όπου τα συστατικά των νουκλεονίων του ατόμου, quarks & gluons, βρίσκονται σε μορφή «σούπας». Στα 10μs από το Big Bang αυτή η «σούπα» πάγωσε και σχηματίστηκαν τα πρωτόνια και νετρόνια που συναντάμε στους πυρήνες των ατόμων. Από τότε τα quarks & gluons παραμένουν παγιδευμένα στο εσωτερικό των νουκλεονίων.

Σύγκρουση Βαρέων Ιόντων Η κατάσταση Quark – Gluon Plasma αναμένεται να προκύψει από συγκρούσεις βαρέων ιόντων, στοιχείων όπως ο μόλυβδος Pb (Α=208). Κατά τις κρούσεις βαρέων πυρήνων παράγεται μεγάλος αριθμός τροχιών. Οι κρούσεις θα θερμάνουν και θα συμπιέσουν τα νουκλεόνια ώστε να λειώσουν οι δεσμοί στο εσωτερικό τους. Γίνονται ακόμα κρούσεις p-p, p-πυρήνων και κρούσεις πυρήνων ελαφρύτερων ιόντων.

Το πέρασμα σε άλλη φάση Η διαδικασία αποδέσμευσης quark-gluon είναι ανάλογη με γνωστές αλλαγές φάσης. Ο πάγος λειώνει με θέρμανση, γίνεται νερό και στην συνέχεια απελευθερώνονται υδρατμοί. Οι υδρατμοί όταν ψυχθούν δίνουν πάλι σταγόνες νερού. Μια αλλαγή φάσης συμβαίνει σε μια καθορισμένη κρίσιμη θερμοκρασία. Το πλάσμα που θα δημιουργηθεί θα μοιάζει με πυκνές και θερμές πύρινες σφαίρες, που θα διαστέλλονται και μετά θα ψύχονται, όπως το Σύμπαν! Μικρές Εκρήξεις

Αφήνοντας αποτυπώματα… Εσωτερικό Ανιχνευτικό Σύστημα (ITS) Αποτελείται από 6 κυλινδρικά στρώματα ανιχνευτών πυριτίου. Τα στρώματα περιβάλλουν το σημείο της σύγκρουσης και προσδιορίζουν την θέση των εμφανιζόμενων σωματιδίων. Αναγνωρίζονται τα βαριά quarks.

2. Διατάξεις Χρόνου Πτήσης (TOF) Χρησιμοποιούνται ανιχνευτές που ονομάζονται θάλαμοι πολυδιάκενων ωμικών πλακών. Τα βαρύτερα σωμάτια κινούνται βραδύτερα οπότε φτάνουν αργότερα στα εξωτερικά στρώματα του ανιχνευτή. Αυτό χρησιμεύει στο να ταυτοποιηθούν τα σωμάτια. 3. Θάλαμος Χρονικής Προβολής (TPC) Φορτισμένα σωμάτια διώχνουν ηλεκτρόνια από το αέριο που περιέχεται στον θάλαμο. Αυτά ολισθαίνουν στο ηλεκτρικό πεδίο. Με καταγραφή της άφιξής τους στο άκρο του θαλάμου ανακατασκευάζεται η τροχιά των αρχικών σωματίων.

4. Φασματογράφος Φωτονίων (PHOS) Ανιχνεύει τα φωτόνια που παράγονται από τις κρούσεις και έτσι μετράει την θερμοκρασία των κρούσεων. Αποτελείται από κρυστάλλους μολυβδούχου βολφραμίου.

http://aliceinfo. cern. ch/static/Documents/outreach/Cartoon/E_AliceBD http://aliceinfo.cern.ch/static/Documents/outreach/Cartoon/E_AliceBD.pdf