Μια δημοσίευση με ιδιαίτερα αφηγηματικό ύφος στο abstract έκανε την εμφάνισή της χθες:

On 23rd November 2009, during the early commissioning of the CERN Large Hadron Collider (LHC), two counter-rotating proton bunches were circulated for the first time concurrently in the machine, at the LHC injection energy of 450 GeV per beam. Although the proton intensity was very low, with only one pilot bunch per beam, and no systematic attempt was made to optimize the collision optics, all LHC experiments reported a number of collision candidates. In the ALICE experiment, the collision region was centred very well in both the longitudinal and transverse directions and 284 events were recorded in coincidence with the two passing proton bunches. The events were immediately reconstructed and analyzed both online and offline. We have used these events to measure the pseudorapidity density of charged primary particles in the central region. In the range |eta| < 0.5, we obtain dNch/deta = 3.10 +- 0.13 (stat.) +- 0.22 (syst.) for all inelastic interactions, and dNch/deta = 3.51 +- 0.15 (stat.) +- 0.25 (syst.) for non-single diffractive interactions. These results are consistent with previous measurements in proton--antiproton interactions at the same centre-of-mass energy at the CERN SppS collider. They also illustrate the excellent functioning and rapid progress of the LHC accelerator, and of both the hardware and software of the ALICE experiment, in this early start-up phase.

Κανείς δε γνωρίζει ακόμα αν πρόκειται για το πραγματικό, ιστορικό ξεκίνημα του πειράματος. Κανείς δεν γνωρίζει καν αν και κατά πόσο το LHC θα πετύχει τους στόχους του. Πάντως αυτή τη φορά το πείραμα φαίνεται να προχωράει χωρίς τυμπανοκρουσίες, με μικρά σταθερά βήματα που ενισχύουν την αυτοπεποίθηση των επιστημονικών ομάδων στο CERN, και παρά τις ελαφρώς δυσοίωνες εκτιμήσεις γύρω από την τελική ενέργεια των δεσμών πρωτονίων που είναι ρεαλιστικό να επιτευχθούν, ο άνεμος δείχνει προς το παρόν γενικά ούριος.

O Steven Weinberg σχολιάζει, μετά από μια ομιλία για όλα όσα περιμένουμε από το LHC, σχετικά με τη θεωρία υπερχορδών:

It’s developed mathematically, but not to the point where there is any one theory, or to the point that even if we had one theory we would know how to do calculations to predict things like the mass of the electron, or the masses of the quarks. So, I would say, although there has been theoretical progress it’s been, I find it disappointing. One of the hopes would be that the LHC would provide a clue to something we’re missing in superstring theory and I think there supersymmetry is the most likely place to look.

One of the troubles with superstring theory is that although in a sense the theorists think there is only one theory, there are an infinite number of approximate solutions of it and we don’t know which one corresponds to our world. But at least in a large variety of the solutions of superstring theory there is supersymmetry visible at low energies, and if we see supersymmetry at low energies, superstring theorists may be able to derive from it some kind of clue as to how to solve these theories. But I haven’t talked about it in this lecture because I don’t see how that would work, it would be.. I mean I couldn’t say that that was likely with any degree of sincerity, and certainly the LHC and any other accelerator that we can imagine being built will not get up to energies which are high enough so that we can directly see the structures that are described by superstring theory, the strings or the D-branes or whatever it is. Those will not be accessible at the LHC, so any clue we get will be very indirect.

I myself, well I was working on superstring theory in the 80s and gave it up because I… I moved into cosmology, which in the last couple of decades has had the excitement that elementary particle physics had in the 60s and 70s, a wonderful coming together of theory and observation. Cosmology now reminds me of the excitement that I felt when I was younger and doing particle physics.. and it’s a pity that superstring hasn’t developed better. I still think it’s the best hope we have, I don’t know of anything else. My own work very recently has been trying to develop an alternative to superstring theory as a way of making sense out of quantum gravity at very high energies. But even though I’m working on this I still find superstring theory more attractive, but not attractive enough…

via Not Even Wrong.

Ο Gavin Salam σε μεγάλα κέφια, σε ένα ωραίο ταινιάκι εφτάμισι λεπτών για τη ζωή του θεωρητικού φυσικού που δουλεύει με βάση το LHC. Με nocturne του Chopin, με Παρίσι, με πρασινοπίνακες από τοίχο σε τοίχο, με λίγο από LHC accident. Εν ολίγοις, με απ’ όλα. Και με μια ενδιαφέρουσα μεταφορά απ’τη φυσική στη μουσική.

What the LHC will do is … adding the cellos, and from the cellos and double basses we are trying to figure out what the theory is [...]. And what the rest of the orchestra is playing

Δείτε το στο youtube ή σε υψηλή ανάλυση, στην πηγή.

Ενδιαφέρον έχει επίσης και το επόμενο επεισόδιο, collidonomics. Για τους δασκάλους Λυκείου υπάρχει και μια σελίδα με σχετικό διδακτικό υλικό.

Είδα προχτές την ταινία του Ron Howard, Angels and Demons, λόγω κυρίως επαγγελματικού ενδιαφέροντος: μερικές σκηνές της ταινίας γυρίστηκαν στο CERN (ο Τομ Χανκς που πρωταγωνιστεί, μαζί με την σέξυ Ιταλίδα πρωταγωνίστρια έκαναν τις σχετικές εμφανίσεις στη Γενέυη) και το σενάριο εμπλέκει το LHC, σε επτασφράγιστο πείραμα του οποίου παράγεται ένα μπουκαλάκι από αντιύλη το οποίο και κλέβουν οι κακοί για να το χρησιμοποιήσουν ως βόμβα και να καταστρέψουν το Βατικανό.

Όσοι θα βλέπατε την ταινία μόνο για τις σκηνές στο CERN, δείτε καλύτερα μόνο το σχετικό γιουτιούμπ βιντεάκι, όπου μας δείχνουν τον επιταχυντή να ανάβει, τα πρωτόνια να τρέχουν, κρούσεις σε αργή κίνηση, φωτόνια που πετάνε μέσα στα καλορίμετρα, και όλα αυτά με υπόκρουση τσιτωμένους επιστήμονες που μιλούν αγγλικά με διάφορες ευρωπαϊκές προφορές (η πιο καλτ είναι η ανακοίνωση γύρω στα 2.40 οτι “we hab e signal in de luminosity monito’s, we hab events!” που μου θύμισε την περιβόητη διαφήμιση “what are you sinking about?”).

Καταπληκτικα γραφικά λοιπόν! Φαντάσου τί outreach θα μπορούσε να γίνει αν το CERN είχε στη διάθεσή του animators αυτής της κλάσης. Η Moving Picture Company που τα έκανε γράφει στο σάιτ της:

The 40 second shot describes the creation and storage of antimatter by travelling through the inner workings of CERN’s Large Hadron Collider and Atlas Detector. The true nature of CERN’s particle collisions was adapted to suit the story and provide a visually thrilling moment for audiences. An extensive pre-vis was created as a guide for the onset crew who filmed the first part of the shot in a green-screen backed Control Room set and the last part of the shot in the antimatter collection lab. The middle section of the sequence was entirely a CG creation. The interior of the facility including the outer parts of the Atlas and CERN tunnel were re-created by the Environments team using camera projection techniques, using photographs taken by Stammers and Bickerton at the CERN Labs in Geneva, as well as RED camera footage shot by Bickerton at CERN on an earlier recce. To re-create the X-Ray look of the interior of the Atlas detector, MPC was provided with a complex CAD model from CERN which the Asset Dept remodelled, and Kevin Hahn adapted this geometry to develop the X-Ray look in Renderman. Sections of internal pipes for which MPC had no access to they used reference photos sourced from the internet and the live action set to construct CG sections to join the multiple environments. Particle collisions and antimatter FX were provided FX animators Mathieu Chardonnet and Xavier Lestourneaud and all layers were composited by Scott Taylor.

Κατά τα λοιπά η ταινία είναι το αντίστοιχο του Χάρρυ Πόττερ για θρησκόληπτους συνταξιούχους με μεταφυσικές ανησυχίες που πρόκειται να ταξιδέψουν σύντομα στη Ρώμη.

Το CERN πάντως ασχολήθηκε αρκετά με το πρότζεκτ ωστε να έχει και σελίδα με σχετικές ερωτήσεις και απαντήσεις (οι απαντήσεις είναι α)όχι δεν είναι δυνατόν να φτιάξουν δυο γραμμάρια αντιύλης σε μπουκαλάκι και β)όχι, η αντιύλη δεν πρόκειται να λύσει το ενεργειακό μας πρόβλημα).

Ο Μεγάλος (Large) Αδρονικός (Hadron) Επιταχυντής (Collider *) κοιμάται. Μετά την πολύβουη τελετή έναρξης και το σοβαρό ατύχημα που ακολούθησε το Σεπτέμβρη, ο ισχυρότερος επιταχυντής στην Ιστορία βρίσκεται σε κατάσταση ύπνωσης όσο οι επιχειρήσεις επισκευής και συντήρησης εξελίσσονται στο εσωτερικό του. Την περασμένη εβδομάδα, για παράδειγμα, ολοκληρώθηκαν οι εργασίες επισκευής της διασωλήνωσης της κρυογενικής εγκατάστασης στον τομέα 3-4 (ο επιταχυντής είναι χωρισμένος σε 8 τομείς, o 3-4 είναι ο τομέας με το ατύχημα) και σήμερα αντικαταστάθηκε ένας ακόμα μαγνήτης που βρέθηκε να είναι προβληματικός στον τομέα 6-7. Το επίσημο πρόγραμμα πλέον μιλάει για έναρξη λειτουργίας το Σεπτέμβρη με δέσμες πρωτονίων στην “μεταβατική” αλλά ασφαλέστερη ενέργεια των 5TeV (αντί για 7 που είναι ο συντεταγμένος στόχος) τουλάχιστον μέρχι το νέο έτος.

Η σύγχρονη φυσική μπορεί κανείς να ισχυριστεί οτι ξεκινάει με την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου από τον J.J. Thompson στα τέλη του 19ου αιώνα. Από εκείνη την πρώτη ματιά της ανθρωπότητας στον στοιχειώδη μικρόσκοσμο μέχρι σήμερα η σύχρονη σκέψη έχει διανύσει αχανείς εκτάσεις στο ασύλληπτα μικροσκοπικό, έχει ανακαλύψει τη δομή του ατόμου (θέτοντας τις βάσεις μιας από πρώτες αρχές θεμελίωσης της Χημείας), τη δομή του πυρήνα, την δομή του πρωτονίου και του νετρονίου μέσα στον πυρήνα, έχει ανακαλύψει μια σειρά από στοιχειώδη και σύνθετα σωμάτια που δεν απαντώνται στην καθημερινή ζωή κλπ. κλπ. Κι όλα αυτά σε μια κλίμακα όπου η έννοια “σωματίδιο” και μαζί της κάθε προσπάθεια οντολογικής περιγραφής του κόσμου συναντούν τα όριά τους. Όμως η Φυσική έχει τη δυνατότητα να αδιαφορεί επιδεικτικά εμπρός στα αδύνατα της οντολογίας, ακριβώς επειδή ως κανονιστικό εργαλείο της έχει το πείραμα. Και μια σειρά από κεντρικής σημασίας πειράματα σκέδασης/κρούσης είναι που έφεραν τη θεωρητική μας γνώση γύρω από το μικρόκοσμο στο σημείο που είναι σήμερα.

Η πρακτική του να συγκρούει κανείς σωματίδια με όσο γίνεται μεγαλύτερη ορμή και να παρατηρεί τα θραύσματα που προκύπτουν για να βγάλει συμπεράσματα για τη φύση των συγκροόμενων σωματιδίων είναι μια παράδοση που ξεκινάει από τον Rutherford (τον… πρώτο επιτυχημένο Αλχημιστή, όπως τον παρουσιάζει χαριτολογώντας ένας βιογράφος του) και την ανακάλυψη της δομής του ατόμου. Από τότε μέχρι σήμερα μια σειρά από ολοένα και πιο μεγάλες, ολοένα και πιο ισχυρές, ολοένα και πιο σύνθετες μηχανές που επιταχύνουν σωματίδια έχει καθοδηγήσει τη φαντασία μας με αδιάσειστα πειστήρια για το πώς πραγματικά λειτουργεί ο μικρόκοσμος. Ο Μεγάλος Αδρονικός Επιταχυντής είναι το πιο σύγχρονο και το πιο ισχυρό παράδειγμα μιας τέτοιας μηχανής. Επιπλέον έρχεται σε μια ξεχωριστή στιγμή στην ιστορία της φυσικής καθώς είναι σχεδιασμένος να ανακαλύψει όχι μόνο το τελευταίο εναπομείναν κομμάτι (το σωματίδιο Higgs) του πιο πλήρους μοντέλου που είχαμε ποτέ (Standard Model) για την περιγραφή του κόσμου αλλά και τα ίχνη ολόκληρων κλάσεων νέων σωματιδίων, τα ίχνη νέων θεωριών (υπερσυμμετρία, έξτρα διαστάσεις, τεχνικόλορ; ) που έχουμε καλούς λόγους να πιστεύουμε οτι θα εμφανιστούν μέσα στην ενεργειακή κλίμακα που σαρώνει ο LHC.

Με άλλα λόγια, δεν πρόκειται απλώς για ένα πείραμα που θα βελτιώσει την ακρίβεια της περιγραφής μας ή θα επιβεβαιώσει μια από καιρό δεδομένη εικασία. Πρόκειται για ένα πείραμα που θα αποφασίσει καθοριστικά την πορεία της έρευνας στη θεωρητική φυσική τον εικοστό πρώτο αιώνα. Αν πετύχει. Αν αποτύχει (μ’αυτό εννοώ να μην πιάσει τους διακηρυγμένους στόχους τόσο στην ενέργεια όσο και στην “φωτεινότητα” – ένταση – των δεσμών πρωτονίων που συγκρούονται και ως συνέπεια αυτού να μην μπορέσει να πραγματοποιήσει τις ανακαλύψεις που περιμένουμε) η κοινότητα της φυσικής σωματιδίων θα χρειαστεί να καταβάλλει μεγάλη προσπάθεια για να πείσει την κοινωνία (και τις πολιτικές ηγεσίες) οτι ένας πιο ισχυρός (γραμμικός; ) επιταχυντής αξίζει να χρηματοδοτηθεί!

* να σημειωθεί οτι ο ελληνικός όρος εστιάζει στην επιτάχυνση, αντί για την σύκρουση, μάλλον διότι ένας μεγάλος αδρονικός συγκρουστής ακόυγεται κάπως κακόηχα. Ο Μεγάλος Αδρονοκρούστης όμως;

Η “Ελληνική ομάδα εκλαϊκευσης σωματιδιακής φυσικής” είναι παρακλάδι της αντίστοιχης ομάδας του CERN και έχει ως στόχο να διαδώσει στο ευρύ κοινό τα θεωρητικά και πειραματικά επιτεύγματα στο χώρο της σωματιδιακής φυσικής. Εκτός από μεταφράσεις δημοφιλών φυλλαδίων και πόστερ του CERN για το LHC (σημαντική δουλειά από μόνη της), η ομάδα

1. φαίνεται να μεταφράζει συστηματικά τις επίσημες ανακοινώσεις του LHC
2. διοργανώνει masterclasses όπου μαθητές των τελευταίων τάξεων του Λυκείου παρακολουθούν εκλαϊκευτικές διαλέξεις από σχετικούς πανεπιστημιακούς και έχουν την ευκαιρία να παίξουν με πραγματικά πειραματικά δεδομένα. Παίζει και μια ημέρα για καθηγητές λυκείου!
3. “Μέλη της Ελληνικής Ομάδας Εκλαΐκευσης δίνουν σεμινάρια-διαλέξεις σε μαθητές Λυκείων και Γυμνασίων, επιμορφωτικά σεμινάρια σε καθηγητές Μέσης Εκπαίδευσης καθώς και παρουσιάσεις σε ευρύ κοινό.” Η ομιλία φαίνεται να είναι στανταρισμένη και με σχετικό βίντεο.
4. Η ομάδα φαίνεται να προσπαθεί να μεταφράσει και τα συνήθως πολύ καλά “explain it in 60 seconds” άρθρα του symmetry magazine (joint fermilab/slac publication), ξεκινώντας από αυτά τα δύο εδώ.

Σε γενικές γραμμές φαίνεται να είναι μια κατ’αρχάς συνεπή προσπάθεια με καλές επιλογές περιεχομένου, παρά τον τραγικά web -1 ιστότοπο (που μπορεί όμως να βελτιωθεί εύκολα) ο οποίος κάνει την περιήγηση λίγο στριφνή*. Ελπίζω η προσπάθεια να συνεχιστεί και να βρεί ανταπόκριση κυρίως όσον αφορά τα σχολεία και τις μαθητικές εκδηλώσεις. Όσοι καθηγητές λυκείων ενδιαφέρεστε να τους φέρετε για παρουσίαση, επικοινωνήστε μαζί τους (στοιχεία στο τέλος αυτής της σελίδας).

*Επίσης να γκρινιάξω για τις μεταφράσεις των δύο άρθρων του symmetry magazine όπου υπάρχουν προτάσεις που έτσι όπως είναι μεταφρασμένες δε βγάζουν νόημα.

Για όσους δεν το έχουν ακούσει ήδη, το google ανακοίνωσε οτι οι περίπου 2 εκατομμύρια φωτογραφίες του αρχείου του περιοδικού LIFE θα είναι από σήμερα προσπελάσιμες μέσα από τις αναζητήσεις του. Το symmetry breaking έχει μερικές σχετικές με την ιστορία της φυσικής, όπως αυτή εδώ, όπου βλέπει κανείς το ίχνος σωματιδίων που εκπέμπονται από ένα ίχνος ραδίου τοποθετημένο πάνω σε φωτογραφική πλάκα.

Εν μέσω κλαυθμών και οδυρμών για το αδικοχαμένο μπλόγκιν (το είπε άλλωστε κι ο Καλακάνις στον ικόνομιστ), ένα από τα καλύτερα πολυμετοχικά μπλογκς στο χώρο της φυσικής, το Cosmic Variance, γλίστρησε εν μία νυκτί στην μοχθηρή άβυσσο της έμισθης δημοσιογραφίας! Μετακόμισε και φιλοξενείται πλέον από το περιοδικό Discover, του οποίου η θεματολογία εκτείνεται σε διάφορα επιστημονικά πεδία, από την ιατρική και τη βιολογία μέχρι την πληροφορική και τις διαστημικές αποστολές.

Γιατί το έκαναν; Όχι για τα λεφτά, λένε. Όχι για τη διαφήμιση ή την συνεπαγόμενη έκθεση σε μεγαλύτερο κοινό. Αλλά διότι το περιοδικό προσφέρει άρτια τεχνική υποστήριξη, δηλαδή επαγγελματική βοήθεια που σε γλιτώνει από άσκοπο χάσιμο χρόνου.

Ίσως το δούμε να εξαπλώνεται αυτό το φαινόμενο: ιστολόγοι που παράγουν σημαντικό περιεχόμενο να απορροφούνται/προσχωρούν σε δημοσιογραφικούς οργανισμούς, απλώς και μόνο σε αναζήτηση μιας πιο ολοκληρωμένης πλατφόρμας από αυτήν που είναι σε θέση οι ίδιοι να συντηρούν.

Λέει ο old boy, εφορμώμενος από το λεγόμενο τανγκό των φωτονίων (quantum entanglement): “η κύρια αποστολή της κβαντικής φυσικής είναι να μας ανατινάξει τη φαντασία, προσφέροντάς μας ένα νέο κόσμο μεταφορών, ιστοριών και απροσδόκητων χορών.”

Να πώ, κατά κάποιο τρόπο επαυξάνοντας (;), οτι όσο περισσότερο έρχεσαι σε επαφή με τη χαρακτηριστική συμπεριφορά του μικρόκοσμου, τόσο περισσότερο συνηθίζεις το εξής αναμφισβήτητο: ο λόγος που η διαίσθησή σου έρχεται σε αντίφαση με την πραγματικότητα είναι οτι επιμένεις να ερμηνεύεις το μικρόκοσμο με τα σταθμά του μακρόκοσμου γύρω σου. Κι όσο περισσότερο το συνηθίζεις τόσο περισσότερο αλλάζει η αισθητική σου σε σχέση με τις περιγραφές του μικρόκοσμου.

Έτσι που καταλήγεις μια μέρα να σου φαίνεται άκομψη η έκφραση “το τανγκό των φωτονίων” όχι γιατί είναι ανακριβής αλλά γιατί είναι χονδροειδώς ανθρωποκεντρική.

Παρ’όλα αυτά, δεν μπορείς παρά να αναγνωρίσεις οτι και η δική σου φαντασία αιμοδοτείται από παρόμοια αυθαίρετες και ανθρωποκεντρικές εικόνες, εικόνες αναπόφευκτα κατασκευασμένες από τα υλικά της καθημερινής πραγματικότητας, αλλά και της τέχνης και του ονείρου. Εικόνες που τις χρειάζεσαι για να μπορείς να σκεφτείς, μα που είναι ουσιωδώς ανεπαρκείς και πρέπει πάντα να συνοδεύονται από τις κατάλληλες προειδοποιητικές υποσημειώσεις.

Τελικά δεν είναι τα φωτόνια που χορεύουν τανγκό, αλλά η φαντασία σου, που γυρεύει αγωνιωδώς να καλπάσει με την επαφή σου με την πάντα βραχώδη πραγματικότητα, που διορθώνει κάθε δεύτερο βήμα αυτού του χωρίς ορατό προορισμό καλπασμού. Κι αυτό το τανγκό διαρκεί για χρόνια.

Which is why we do physics.

πήγε στους Nambu, Kobayashi και Maskawa, για την συνεισφορά του στην “αυθόρμητη θραύση της συμμετρίας” στον πρώτο (βλέπε Nambu-Goldstone boson) και για η δουλειά σχετικά με τον CKM πίνακα, την παραβίαση της CP συμμετρίας και την συνακόλουθη πρόβλεψη τριών “γενεών” κουάρκς στους άλλους δύο (CKM=Cabbibo, Kobayashi, Maskawa).

Δείτε και τη σχετική σελίδα στο symmetry breaking.

Ήδη όλοι αναρωτιούνται γιατί ο Goldstone, απ’τη μία, και ο Cabbibo απ’την άλλη, έμειναν ρέστοι. Ευτυχώς που κανείς απ’αυτούς τους δυο δεν είναι Έλληνας, επί τη ευκαιρία. Φαντάζεστε τί επανάσταση θα είχε γίνει στην Ελλάδα αν έδιναν το νόμπελ στον Glashow και τον Maiani για το GIM mechanism αφήνοντας απ’έξω το Ι (Ηλιόπουλος);

Από την άλλη, είναι πολύ καλό, με το LHC προ των πυλών, που τα στοιχιεώδη σωμάτια παραμένουν, μ’αυτό το Νόμπελ, στο μάτι του μηντιακού κυκλώνα. Επίσης, με δεδομένο οτι πολύ δύσκολα θα προλάβουν να δώσουν το επόμενο Νόμπελ σε δουλειά σχετική με αποτελέσματα του LHC, και με τον κανόνα να βραβεύονται οι συντελεστές κάθε κομματιού του Standard Model να καθιερώνεται, οι GIM αρχίζουν να έχουν καλές πιθανότητες.