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.

Γεγονότα καθημερινά και καθόλου ασυνήθιστα από την ακαδημαϊκή ζωή στις ΗΠΑ:

Την προγηγούμενη εβδομάδα υποδεχθήκαμε στο Τμήμα Φυσικής, εδώ στη Χαβάη, τον απεσταλμένο του DOE (Department of Energy – Υπουργείο Ενέργειας), δηλαδή τον τύπο εκείνο που θα κάνει την αξιολόγηση του Τμήματος στο Υπουργείο και θα εγκρίνει τα κονδύλια για την επόμενη χρονιά (από τα οποία εγώ πληρώνομαι απευθείας και οι μόνιμοι προφέσσορες παίρνουν τα grant τους, τα λεφτά δηλαδή για εξοπλισμό, ταξίδια, μεταπτυχιακούς φοιτητές και ποστ-ντόκηδες).

Δεν ξέρω αν το παρατηρήσατε, αλλά εκστόμισα την περίφημη λέξη “αξιολόγηση“.

Βεβαίως ο τυπάκος δεν ήταν κανένα γκράβαρο, ή κανένας γιάπης μανατζαραίος, ή κανένας μικρομεσαίος υπάλληλος υπουργείου που πήρε προαγωγή λόγω παρατεταμένης κυρτογλειφοκαμψίας. Ήταν θεωρητικός φυσικός με καριέρα δεκαετιών πίσω του, που, τώρα, λίγο πριν την σύνταξη, δουλεύει για το Υπουργείο. Το οποίο τον πληρώνει έναν αξιοσέβαστο μισθό για να γυρνάει τα πανεπιστήμια και να ακούει παρουσιάσεις για κάθε πρότζεκτ θεωρητικής/πειραματικής φυσικής που μπορείς να φανταστείς.

Βεβαιώς όλοι οι προφέσσορες και εγώ ως ποστ-ντόκης (για εφέ) δώσαμε λεπτομερείς παρουσιάσεις. Βεβαίως όλοι οι προφέσσορες, ακόμα και όσοι έχουν σαράντα χρόνια στο κουρμπέτι, του αρχηγού του γκρούπ συμπεριλαμβανομένου, στάθηκαν σούζα στις παρουσιάσεις.

Βεβαίως ο άνθρωπος δεν ήρθε εδώ για να βγάλει τα απωθημένα του ούτε για να μας κόψει τα λεφτά. Εξήγησε τις προτεραιότητες της κεντρικά σχεδιασμένης πολιτικής του Υπουργείου, μας έδωσε μερικές συμβουλές σχετικά με το τί νομίζει αυτός οτι πρέπει να γίνει από άποψη προτεραιοτήτων (περισσότεροι φοιτητές, βάρος στο LHC και στη φυσική επιταχυντών, βάρος στη σύνδεση με την Ασία, λόγω γεωγραφικής θέσης), απέφυγε να πάρει δεσμεύσεις, και στο τέλος, αφού άκουσε ευγενικά τις παρουσιάσεις και μς είπε οτι θεωρεί κομμάτι της έρευνας που γίνεται εδώ εξαιρετικής σημασίας, ζήτησε ακριβή κατάλογο εξόδων για τον επόμενο χρόνο, διότι, όπως είπε χαρακτηριστικά, “ξέρω οτι αν σας δώσω περισσότερα από ότι χρειάζεστε δεν πρόκειται να τα στείλετε πίσω”.

Συμπέρασμα: αν θες, ως χώρα, να κάνεις αξιολόγηση στα Πανεπιστήμια και να εξαρτήσεις τη χρηματοδότηση από αυτή την αξιολόγηση (γιατί αλλιώς πρόκειται για αξιολόγηση-ανέκδοτο βέβαια) πρέπει να έχεις άποψη για το επιστημονικό αντικείμενο αυτών που αξιολογείς (την οποία αποκτάς προσλαμβάνοντας ανθρώπους από το αντίστοιχο πεδίο) και πρέπει να έχεις και άποψη για το πού θέλεις να κατευθύνεις την έρευνα στο μέλλον. Αλλιώς πέφτεις σε συζήτηση ελληνικού χαρακτήρα: “ποιός είσαι εσύ ρε, που θα αξιολογήσεις εμένα”, κ.ο.κ. Γενικώς η επιτυχία μιας διαδικασίας αξιολόγησης προϋποθέτει την αποδοχή και τη σοβαρότητα τόσο του αξιολογούμενου όσο και το αξιολογούντα. Λέω εγώ.

“Now, I’m no science major, but if I’m being told by a group of people that the protons, neutrons, and electrons need unifying, then I think we owe it to the American people to go in and unify them,” Rep. Mark Udall (D-CO) said. “After all, isn’t a message of unity what we want to send to our children?”

από το άρθρο Scientists Ask Congress To Fund $50 Billion Science Thing στο The Onion.

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.

O Γ. Ηλιόπουλος και ο L. Maiani τιμήθηκαν χτες με το βραβείο Dirac για την προσφορά τους στο οικοδόμημα του Standard Model των στοιχειωδών σωματιδίων, και ειδικότερα για την θεωρητική κατασκευή τους (μαζί με τον Glashow) που φέρει το όνομα GIM mechanism. Οι νεοβραβευθέντες βρίσκονται σε εξαιρετικά καλή παρέα (μαζί με τύπους σαν τους Witten, Polyakov, Schwarz, Nambu, Zumino, Bogolubov, Coleman, Fadeev, Mandelstam, Parisi, Jackiw, Olive, Georgi, Calan, bjorken etc. ).

σημείωση: ο Glashow, το G, στο GIM mechanism, δεν πήρε το Dirac διότι έχει ήδη το Nobel και υπάρχει ασυμβίβαστο!

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 D0 στο Fermilab ανακοίνωσε χθές την πέραν αμφιβολίας ανίχνευση ενός ακόμα σύνθετου αδρονίου, που φέρει την ονομασία Ξb (Ξι μπί). Περίπου έξι φορές βαρύτερο από το πρωτόνιο, το Ξb αποτελείται από ένα down, ένα strange κι ένα bottom κουάρκ. Πρόκειται για το πρωτο σωματίδιο που αποτελείται από κουάρκ και των τριών διαφορετικών “γεύσεων”. Αυτός είναι και ο μόνος λόγος που μπορεί να προκαλέσει μια ελαφρά ανατριχίλα στη σπονδυλική στήλη των θεωρητικών φυσικών, μέσα στην κάψα του καλοκαιριού.

Ως συνήθως, διασπάται σχεδόν ακαριαία για τα δικά μας σταθμά, αφότου διασχίσει μερικά χιλιοστά, σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός. Τα προϊόντα του διασπώνται επίσης, οπότε η ανακάλυψη δεν ήταν καθόλου εύκολη υπόθεση.

Συγχαρητήρια λοιπόν στην ομάδα του D0. Βέβαια εκείνο που δονεί πολύ περισσότερο από ένα ακόμη αδρόνιο την κοινότητα είναι οι ανεπιβεβαίωτες φήμες για 4σ σκηνικό σε ανάλυση με πολλά b, που ίσως και να συνιστά ένδειξη για Χιγκς στα 180 GeV. Αλλά μέχρι οι φήμες να γίνουν paper, ας επιδείξουμε σύνεση και αυτοσυγκράτηση…