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.

Τα πώς και γιατί του LHC από τον ούμπερ-τρέντυ, “ροκ-σταρ”, εντυπωσιοθήρα πειραματικό με γναθοαναρροφητική βρεττανική προφορά, Brian Cox (στο TED, στο Μοντερέι).

Δι ντούμπλγιουζ, δι κάριιρς ‘φ δι γουίκ φό’ς!

Συγχωρήστε το ελαφρύ σορόπιασμα προς το τέλος – η κοινότητα πρέπει να κάνει outreach πάση θυσία.

Μια μικρή επισήμανση μόνο, σχετικά με την νέα ημερομηνία παράδοσης της δέσμης πρωτονίων στο LHC. Στο συνέδριο στο Moriond ο Lyn Evans (report από το Resonaances.com) προσδιόρισε την πιθανή ημερομηνία παράδοσης (πιθανώς με χαμηλότερη της μέγιστης ενέργεια – η μέγιστη ενέργεια είναι 7TeV ανά δέσμη, δηλαδή 14TeV στο σύστημα κέντρου μάζας των πρωτονίων ενώ οι φήμες τώρα μιλούν για 5-6 ΤeV αρχικά) στα μέσα Ιουνίου, που σημαίνει οτι οι πρώτες συγκρούσεις θα πρέπει να αρχίσουν τέλη Αυγούστου. Αν όλα πάνε καλά με τις δοκιμές ψύξης-απόψυξης των υπεραγωγών στους διάφορους τομείς του επιταχυντή.

Οργιαστικές και ανεπιβεβαίωτες φήμες μιλούν για σοβαρά τεχνικά προβλήματα στο σύστημα ψύξης του LHC που μπορεί να καθυστερήσουν την πολυαναμενόμενη έναρξη λειτουργίας του για ακόμα ένα χρόνο (από τον Μάιο 2008 που έχει αναγγελθεί). Παρακολουθούσα τη σχετική συζητηση στο Not Even Wrong μέχρι τώρα, αλλά σήμερα άρχισαν να κυκλοφορούν κι εδώ emails που μιλάνε για ατύχημα/έκρηξη στο σύστημα ψύξης.

Αν οι φήμες αληθεύουν και όντως ανακοινωθούν νέες καθυστερήσεις το πρότζεκτ θα αρχίσει να υφίσταται ολοένα και αυξανόμενη πίεση, διότι, ως γνωστόν, τα λεφτά που παίζονται είναι πολλά. Από την άλλη οι απανταχού θεωρητικοί, φαινομενολόγοι και μόντελ χτίστες (sic) ακόμα περιμένουν τα ρημάδια τα καινούρια δεδομένα που μας υποσχέθηκαν οι πειραματικοί για το 2007, και, μάλλον, θα πρέπει να συνεχίσουν να περιμένουν.

Ο Julius Wess, που μαζί με τον Bruno Zumino εισήγαγαν την υπερσυμμετρία στη σύγχρονη θεωρητική φυσική, πέθανε ξαφνικά την προηγούμενη εβδομάδα. Ειρωνικό χρονοδιάγραμμα θανάτου, μόλις ένα χρόνο πριν “ανάψει” το LHC, ο επιταχυντής που θα επικυρώσει ή θα διαψεύσει το έργο ζωής του Wess. Δείτε, για το έργο του τη σχετική νεκρολογία από το πανεπιστήμιο της Καρλσρούης.

A Large Ion Collider Experiment

And I must be insane
To go skating on your name
And by tracing it twice
I fell through the ice
Of Alice

Tom Waits, Alice

Ένα από τα τέσσερα πειράματα στο LHC (τα άλλα τρία είναι το CMS και ο ATLAS που συγκεντρώνουν πάνω τους τα φώτα της δημισιότητας λόγω Χίγκς και Σούζυ, καθώς και το LHCb που θα είναι το “εργοστάσιο” παραγωγής Β-μεσονίων, με επίσης πολύ ενδιαφέροντα δρώμενα, κυρίως για την “Φυσική των Γεύσεων”), το ALICE έχει σαν στόχο τη μελέτη των ιδιοτήτων του πλάσματος κουάρκ-γλουονίων – της κατάστασης δηλαδή της ύλης στην οποία κουάρκ και γλουόνια κολυμπάνε αποδεσμευμένα από τα πυρηνικά δεσμά σε μια σούπα, το quark-gluon plasma. Δείτε βιντεάκι. Δείτε και τα μάτια της Αλίκης, που στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι η χώρα των θαυμάτων.

Το πλάνο στο CERN ήταν να ξεκινήσει μια περίοδος δοκιμαστικής λειτουργίας του LHC τις τελευταίες δυο εβδομάδες του 2007. Στα δοκιμαστικά αυτά οι δέσμες πρωτονίων ήδη επιταχυνμένες στο SPS (Σούπερ Σύγχνοτρο Προτωνίων) θα διοχετεύονταν στον κεντρικό δακτύλιο του LHC όπου όμως δεν θα υφίσταντο περεταίρω επιτάχυνση. Θα μπορούσαν έτσι να ελέγξουν την λειτουργία του επιταχυντή σε ρεαλιστικές συνθήκες χωρίς να διακινδυνέυουν ιδιαίτερα δυσάρεστες συνέπειες σε περίπτωση που ένα ή περισσότερα από τα επιμέρους συστήματα υποστεί βλάβη.

Όμως, εξαιτίας, εν μέρει, της φαντασμαγορικής πρόσφατης κατάρρευσης τριών από τους κρίσιμους μαγνήτες που στρέφουν τις δέσμες σε μια δοκιμή (ο συγκεκριμένος μαγνήτης ήταν στη δικαιοδοσία της ομάδας από το Fermilab, ο διευθυντής του οποίου δηλώνει έκτοτε οτι η διόρθωση του συγκεκριμένου προβλήματος είναι κορυφαίας προτεραιότητας στο Σικάγο), αποφασίστηκε οτι το LHC δεν είναι ακόμα έτοιμο για τα δοκιμαστικά, και οτι είναι καλύτερα (;;!!) να ξεκινήσει κατευθείαν η λειτουργία του με δέσμες σχετικά υψηλής ενέργειας, τον Απρίλιο-Μάϊο του 2008.

Τότε η ψυχολογική πίεση θα είναι ακόμα μεγαλύτερη, βέβαια, μια και το παραμικρό ατύχημα (όπως, π.χ. η άνοδος της θερμοκρασίας ενός από τους υπεραγώγιμους μαγνήτες που μπορεί να εκτινάξει την ειδική αντίσταση του υπεραγώγιμου καλωδίου και άρα να εκλυθούν τεράστια ποσά ενέργειας τοπικά) μπορεί να προξενήσει ζημιά με δυσθεόρατο κόστος σε χρόνο και χρήμα, την ώρα που τα μάτια της παγκόσμιας κοινότητας θα είναι στραμμένα στο CERN.

Από την άλλη, αν πραγματοποιούταν το engineering run με καθυστέρηση, το επιστημονικό πρόγραμμα θα πήγαινε κι άλλο πίσω, και το κύρος του CERN θα δεχόταν ένα πλήγμα το κόστος του οποίου αποφάσισαν οι ιθύνοντες οτι δεν θέλουν να το σηκώσουν. Κι έτσι τον Απρίλιο της επόμενης χρονιάς το σασπένς θα κορυφωθεί…