არქივი

ფიზიკა ‘რევოლუციის’ მოლოდინში

10713aab6b14

ფიზიკა ‘რევოლუციის’ მოლოდინში …

პროექტი, რომელშიც ქართველი ფიზიკოსებიც მონაწილეობენ, დასკნით ეტაპზე გადადის. ექსპერიმენტის შედეგებმა შეიძლება მთლიანად შეცვალოს ფიზიკოსთა ხედვა სამყაროსადმი(!).

XX საუკუნის დასაწყისში ფიზიკაში 2 ფუნდამენტური თეორია გამოჩნდა – ალბერტ აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორია, რომელიც აღწერს სამყაროს მაკროდონეზე და ველის კვანტური თეორია, რომელიც სამყაროს მიკროდონეზე აღსაწერად გამოიყენება. პრობლემა იმაშია, რომ ეს თეორიები არ თანხმდება ერთმანეთს. აინშტაინი წლების მანძილზე ცდილობდა, შეექმნა ერთიანი ველის თეორია, მაგრამ წარუმატებლად იმიტომ, რომ იგნორირებას უკეთებდა კვანტურ მექანიკას. 1960-იანი წლების ბოლოს კი ფიზიკაში შემუშავებულ იქნა სტანდარტული მოდელი (სმ), რომელმაც გააერთიანა ოთხი ფუნდამენტური ურთიერთქმედებიდან სამი – ძლიერი, სუსტი და ელექტრომაგნიტური. თუმცა, ოთხივეს გაერთიანება ჯერ-ჯერობით ვერ მოხდა კვანტური გრავიტაციის თეორიის შექმნის სიძნელის გამო.

ფუნდამენტური ურთიერთობების ერთ თეორიად შემდგომი გაერთიანებისათვის იყენებენ განსხვავებულ თეორიებს, მაგრამ არცერთი მათგანია დამტკიცებული ექსპერიმენტულად. პრობლემა სწორედ იმაშია, რომ შესაბამისი ექსპერიმენტების ჩატარება საჭიროებს ენერგიებს, რომლის მიღებაც ვერ ხერხდებოდა დამუხტულ ნაწილაკთა თანამედროვე ამაჩქარებლებით.

ამ პრობლემის გადასაჭრელად აიგო მსოფლიოში ყველაზე მაღალ ენერგიამდე და უდიდესი ნაწილაკთა ამაჩქარებელი. იგი შექმნილია იმისთვის, რომ ააჩქაროს პროტონები და მძიმე იონები სინათლის სიჩქარის დაახლოებით 99.999%-ით და შეისწავლოს მათი დაჯახების შედეგად წარმოქმნილი პროდუქტები. მას ეძახიან დიდ ადრონულ (ადრონების ანუ კვარკებისაგან შედგენილი ნაწილაკების) კოლაიდერს (იგი სხივთა კონებს ურთიერთშემხვედრ მიმართულებით აჩქარებს და აჯახებს სპეციალურ ადგილებში), იგივე ‘დაკ’-ს.

კოლაიდერი ააშენა ბირთვული კვლევების ევროპულმა ორგანიზაციამ (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire). იგი მდებარეობს საფრანგეთ-შვეიცარიის საზღვარზე, ჟენევას სიახლოვეს. ამაჩქარებელი დაფინანსდა და აიგო 10000 მეცნიერისა და ინჟინერის მიერ. საიტერესოა ისიც, რომ პროექტში აქტიურად მონაწილეობენ ქართველი ფიზიკოსები, მათ შორის ნიუ-იორკის უნივერსიტეტის პროფესორი გიგა დვალიც. ექსპერიმენტის წარმატების შემთხვევაში იგი შეიძლება ნობელის ლაურიატი გახდეს, რაც ქართველი ფიზიკოსის უდიდესი აღიარება იქნება.

თავად ცდის შესაძლო შედეგი შთამბეჭდავად ჟღერს. ამ ამაჩქარებელმა შეიძლება ექსპერიმენტულად დაადასტუროს სხვა განზომილებების არსებობა, რაც ფიზიკის თავდაყირა დაყენების, ამ სფეროში ახალი ‘რევოლუციის’ ტოლფასია.

მშენებლობის ისტორია და ტექნიკური მახასიათებლები

დაკ-ის პროექტის იდეა დაიბადა 1984წელს და ოფიციალურად იქნა მიღებული ათეულობით წლების შემდეგ. ეს მშენებლობა დაიწყო 2001 წელს. ამაჩქარებელში განზრახულია დაჯახება პროტონების ენერგიებით 14 ТэВ (14 ტერაელექტრონვოლტი). დაკ-ი იქნება მსოფლიოში ელემენტარულ ნაწილაკთა ყველაზე მაღალენერგიული ამაჩქარებელი, რომელიც ენერგიებით უსწრებს თავის ახლო კონკურენტებს.

be41938536b3

ამაჩქარებელი განლაგებულია იმავე გვირაბში, სადაც მანამდე მოქმედებდა დიდი ელექტრონულ-პოზიტრონული კოლაიდერი. გვირაბი, გარშემოწერილობით 26,7 კმ, განთავსებულია მიწის ქვეშ 100 მეტრის სიღრმეზე.Pპროტონული კონების დაკავებისა და კორექციისათვის გამოიყენება 1624 ზეგამტარული მაგნიტი, რომელთა საერთო სიგრძე აღემატება 22 კილომეტრს. მაგნიტები იმუშავებს 1,9 K (−271 °ჩ) ტემპერატურაზე.

2008 წლის 11 აგვისტოს წარმატებით განხორციელდა წინასწარი გამოცდის პირველი ნაწილი. დამუხტული ნაწილაკების კონამ გამოცდისას გაიარა 3 კმ-ზე მეტი დაკ-ის ერთ-ერთ რგოლში. გამოცდის შედეგებმა შესაძლებელი გახადა სისტემის მუშაობის ოპტიმიზაცია.

24 აგვისტოს ჩატარდა გამოცდის მეორე ეტაპი. აქ მოხდა პროტონების გაშვება საათის ისრის საწინააღმდეგო მიმართულებით. 19 სექტემბერს მაგნიტური სისტემის გაშვებისას მოხდა ინციდენტი, რომლის შედეგადაც დაკ-ი მწყობრიდან გამოვიდა. ზეგამტარულ მაგნიტებს შორის ერთ-ერთი ელექტრული კონტაქტი გადნა დენის ძალის გადიდების შედეგად წარმოქმნილი ელექტრული ნაპერწკლით, რომელმაც ჰელიუმის გაცივების სისტემის იზოლაცია დაარღვია, რამაც გამოიწვია 6 ტონა თხევადი ჰელიუმის გადმოღვრა გვირაბში და შედეგად ტემპერატურის მკვეთრი მატება. 23 სექტემბერს CERN -ის ოფიციალურმა წარმომადგენელმა განაცხადა, რომ დაკ-ი სამუშაოს განაახლებს 2009 წლის გაზაფხულზე. გამოცდის მომდევნო ეტაპზე მოხდება კონების ერთდროული გაშვება ერთმანეთის შესახვედრად, რომ დააკვირდნენ მათ ‘პირდაპირ‘ შეჯახებას.

დაკ-ზე იმუშავებს ექვსი დეტექტორი: ALICE, ATLAS, CMS, LHCb, TOTEM და LHCf. დეტექტორები ATLAS და CMS განკუთვნილია ჰიგსის ბოზონისა (შოტლანდიელი ფიზიკოსის პიტერ ჰიგსის ნაწინასწარმეტყველები ელემენტარული ნაწილაკი) და ’არასტანდარტული ფიზიკის’ მოსაძებნად, ნაწილობრივ ბნელი მატერიის; ALICE – კვარკ-გლუონური პლაზმის შესასწავლად ტყვიის მძიმე იონების შეჯახების პროცესში; LHCb – ბ–კვარკების საკვლევად, რომელიც საშუალებას მოგვცემს უკეთ გავარკვიოთ განსხვავება მატერიასა და ანტიმატერიას შორის; TOTEM – დაუჯახებელი ნაწილაკების შესასწავლად, რომელიც საშუალებას იძლევა ზუსტად გაიზომოს პროტონების ზომები, ასევე, განხორციელდეს კოლაიდერის განათებულობის კონტროლი და ბოლოს, LHCf –კოსმოსური სხივების საკვლევად, რომლებიც მოდელირებულია ასევე დაუჯახებელი ნაწილაკების საშუალებით.

არაკონტროლირებადი ფიზიკური პროცესები

ზოგიერთი სპეციალისტი და საზოგადოების წარმომადგენელი შეშფოთებას გამოთქვამს იმის გამო, რომ არსებობს ნულისაგან განსხვავებული ალბათობა იმისა, რომ კოლაიდერში ჩატარებული ექსპერიმენტების დროს შეიძლება შეიქმნას უკონტროლო სიტუაცია, კერძოდ, მოხდეს ჯაჭვური რეაქციის განვითარება, რომელმაც განსაზღვრულ პირობებში თეორიულად შეიძლება გაანადგუროს მთელი პლანეტა. ‘New Scientist‘ ინფორმაციით, ზოგიერთი მეცნიერი ირწმუნება, რომ ამ ექსპერიმანტმა შეიძლება ასევე დროის მანქანის შექმნამდე მიგვიყვანოს. ისინი თვლიან, რომ პროტონულმა შეჯახებამ შეიძლება წარმოქმნას სივრცულ-დროითი ‘დამახინჯებები’ და დროში მოგზაურობის შესაძლებლობა.

თუმცა, აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ ეს თეორიული შესაძლებლობები განხილულ იქნა CERN -ის სპეციალური ჯგუფის მიერ, რომლებმაც მსგავსი ეჭვები უსაფუძვლოდ მიიჩნიეს.

მსგავსი ამბები

Back to top button