Naukowcy zbadają jony ołowiu

"Rozpędzanie i zderzenia protonów, zaplanowane na ten rok, dobiegły dziś rano do pomyślnego końca. (...) Przez resztę roku LHC (Large Hadron Collider - ang. Wielki Zderzacz Hadronów) przechodzi do kolejnej fazy operacji, w której po raz pierwszy w urządzeniu będą przyspieszane i zderzane jony ołowiu" - napisano w czwartek w komunikacie Europejskiego Laboratorium Fizyki Cząstek Elementarnych (CERN).

Ta faza, podobnie jak wszystkie poprzednie etapy działalności LHC, budzi poruszenie środowisk, prorokujących, że eksperymenty wykonywane w CERN doprowadzą do zagłady świata. Ma się to stać, jak piszą np. autorzy strony internetowej "cern truth", za sprawą tzw. dziwadełek - drobin materii o nietypowej strukturze. Miałyby one powstać w wyniku zderzeń jonów ołowiu, czyli jąder atomów tego pierwiastka.

"Dziwadełka" byłyby groźne. Ich powstanie wywołałoby, przemianę całej pozostałej materii na twory podobne do nich, a to doprowadziłoby do zniszczenia naszego wszechświata. Niemniej, eksperymenty polegające na zderzeniach jąder ołowiu, prowadzone już od kilku lat w USA w akceleratorze RHIC (The Relativistic Heavy Ion Collider) w ośrodku Brookhaven National Laboratory, nie zaowocowały wytworzeniem dziwadełek.

Przebywający w CERN polski naukowiec, zaangażowany w badania nad zderzeniami jonów ołowiu, prof. Marek Kowalski z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie powiedział PAP, że naukowcy nie mają zamiaru doprowadzić do końca wszechświata, ale przyjrzeć się jak wyglądał jego początek.

"Podstawowym celem zderzania tych jonów jest badanie stanu materii, który nazywamy plazmą kwarkowo-gluonową. To jest taki stan, w którym znajdował się wszechświat, kiedy miał zaledwie kilka mikrosekund, czyli istniał dopiero przez kilka miliardowych części sekundy" - tłumaczył fizyk.

Kwarki i gluony - jak wyjaśnił - to podstawowe "cegiełki", z których składa się materia. Z nich tworzą się protony i neutrony, z których następnie zbudowane są jądra atomów wszystkich pierwiastków. Ich obserwacja w stanie swobodnym nie jest możliwa bez symulacji w mikroskali warunków, które istniały tuż po Wielkim Wybuchu. "To, co robimy, to jakby cofnięcie zegara" - zaznaczył Kowalski.

Doprowadzenie do zderzeń dwóch skupionych wiązek jąder ołowiu pozwoli naukowcom wytworzyć drobiny plazmy, porównywalne wielkością do pojedynczego protonu (o średnicy około bilion razy mniejszej od milimetra). W tych "kropelkach" przez ułamek sekundy będzie panowała temperatura sto tysięcy razy wyższa niż w sercu Słońca. Drobiny te natychmiast ostygną i rozpłyną się w próżni panującej wewnątrz akceleratora. Analiza tego, w jaki sposób będą znikały, pozwoli dowiedzieć się wiele o podstawowych prawach fizyki, rządzących elementarnymi składnikami materii.

"Te wyniki, które chcemy uzyskać, mają nam dać wiedzę o fundamentalnej sile, która wiąże kwarki i gluony w większe obiekty, takie jak protony czy neutrony. Chcemy lepiej poznać tzw. oddziaływania silne. To są oddziaływania, które odpowiadają np. za to, że jądra atomów się nie rozpadają, że w ogóle my możemy istnieć" - tłumaczył naukowiec.

Kowalski dodał, że nie obawia się wytworzenia dziwadełek i związanej z tym katastrofy. "Wiemy, że takie obiekty nie powstały w akceleratorze RHIC. LHC, co prawda dysponuje o wiele większą energią, ale obliczenia wykazały, że paradoksalnie przy większych energiach prawdopodobieństwo powstania takich zjawisk jest jeszcze mniejsze" - podkreślił.

Jak poinformował, przygotowania do rozpoczęcia zderzeń jąder ołowiu trwają. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, to eksperymenty powinny rozpocząć się w sobotę.