Tart Ön a lakásán hadronokat? Nem? De! Valósággal hemzsegnek a hadronok. Semmi baj, nem kell hívni a rovarirtókat!

A hadronok egy gyűjtőnév olyan, az atomoknál kisebb részecskékre, amelyek meg tudják találni az igazit. Ezek a picurkák hasonszőrű társaikkal összebújva nagyon erős kapcsolatot tudnak kialakítani. Van köztük olyan is, amelyikkel ha nem is kávézunk rendszeresen, de ismerősnek bejelölhetnénk a facebook-on. Ő a proton, mely minden atommagban jelen van, szoros összesimulásban más protonokkal és neutronokkal. Utóbbiak szintén hadronok.

A képen látszanak a "gyűrűk". További gyönyörű képek itt.

 Genf városában legalább olyan érdekes dolgok történnek a föld alatt, mint felette. Ha nem érdekesebbek. Itt született a World Wide Web és a CERN nevű kutatóintézetben lépett működésbe 2008. szeptember 10-én az emberiség egyik legnagyobb berendezése az LHC, azaz a Nagy Hadronütköztető. A projekt méretei minden szempontból hatalmasak, híre pedig még a bulvársajtó ingerküszöbét is elérte. Ha eddig nem beszélgettünk a zöldségessel az LHC-ról, az nem jelenti azt, hogy nem is fogunk.

A Large Hadron Collider (LHC) óriási, 27 km hosszú, földalatti alagútjában és annak közelében részecskéket gyorsítanak fel, majd könyörtelenül egymásnak ütköztetik őket. Ha elég nagy sebességgel ütköznek, akkor (mint két dió) darabokra esnek szét és sok okosságra fény derül. Például kiderül, hogy oszthatatlanok-e (mint az elektron) vagy ha nem, akkor miből állnak. Részecskegyorsítóból sok van a világon, Magyarországon is több van. Az LHC azonban mind közül a legnagyobb, és akkora kalapáccsal tud ütni az eddig törhetetlennek látszó diókra, amekkorával eddig soha.

Protonok az LHC-ban

Az LHC néhány méter széles betonalagútját az 1980-as években építették egy korábbi ütköztető, a LEP (Large Electron-Positron Collider) számára. A LEP segítségével fedezték fel a Z és a W részecskéket, melyekre csak kevés ember gondol szabadidejében, viszont nagyon fontosak az atomfizika számára. A világunk működését sok tekintetben egy egyesített elmélet, az ún. Standard Modell magyarázza. Ez az elmélet megjósolta a fenti részecskék létezését, melyek nyomait végül sikerült is kimutatni.

A LEP 2000-ben a szétszerelés sorsára jutott, hogy átadja a helyét az LHC-nek, mely kb. 30-szor nagyobb energiájú ütközéseket képes létrehozni és regisztrálni az utána történteket.

Az LHC körgyűrűiben, légüres térben, szupererős mágnesekkel borított csövekben, egymással ellentétes irányban keringenek az egyre nagyobb sebességre gyorsított protonok, amelyek naponta egyszer-kétszer elérik a vákuumbeli fénysebesség 99,999999%-át. (Mert ugye elérni sohasem érhetik el.) A gyűrűrendszerben (lásd kép) négy helyen is ütköztethetik őket, azaz négy helyen is kísérleteznek velük más és más célok elérése érdekében.

A protonokon kívül más, töltéssel rendelkező részecskékkel is kísérleteznek majd, például ólomionokkal. Ezekkel olyan állapotot igyekeznek létrehozni, amilyenben a Világegyetem keletkezésekor volt az anyag. Itt a protonok és neutronok alkotói, a kvarkok és gluonok a főszereplők. A sajtó a világvégétől és fekete lyukak kialakulásától félti az emberiséget ezen kísérletek miatt. Nem először, mivel ilyesmivel a tengerentúl is kísérleteztek a Brookhaven Nemzeti Laboratóriumban és ott sem állt elő ilyesmi. Ezeknek a mikro méretű fekete lyukaknak a kialakulása nem valószínű, de ha mégis kialakulnának, el is tűnnének. Persze ha elő is fordulna komoly fekete lyuk kialakulása, arról úgysem írna senki :-)

A Nagy Hadronütköztetőnél levő négy detektor az ALICE, az ATLAS, a CMS és az LHCb, amelyek több kísérleti projektjében több ezer tudós dolgozik.

Több oka van annak, hogy az LHC-n a világ szeme. A Standard Modell megjósolta egy H-részecske (ún. Higgs-bozon) létezését, de hiába szánta rá utolsó évét a LEP, nem találtak rá. Annyit már tudnak, hogy a tömege legalább mekkora lehet. (Tréfás dolog, hogy ezeknek a részecskéknek a tömegét energiában adják meg, de erről máskor.)

Még alig futkároznak a részecskék a francia-svájci határ közelében legalább 50 m mélységben, a fizikusok pontosan tudják, hogy milyen mérési eredmények szükségesek ahhoz, hogy a Higgs-részecske felfedezettnek számítson. Ezek az ütközések ugyanis gyorsan zajlanak, az esetlegesen létrejövő részecskék nagyon rövid ideig léteznek. Megjelenésükre egy sereg közvetett mérés eredménye mutathat rá az LHC 12500 tonnás, CMS detektoránál. Szurkolunk!

LHC rap

Ez a helyzet.