CERN melder: Large Hadron Collider (LHC) forskningsprogrammet er kommet i gang.
Udgivet den 30. marts 2010 af Ole Terney ( webredaktør )

Large Hadron Collider (LHC) forskningsprogrammet er kommet i gang.

De to stråler stødte sammen med et energiniveau på 7 TeV (3,5 TeV pr. stråle) i Large Hadron Collider’en kl. 13:06 centraleuropæisk tid d. 30. marts 2010. Dette markerede starten på Large Hadron Collider (LHC) forskningsprogrammet.

Partikelfysikere verden over ser frem til en potentiel rig høst af nye opdagelser inden for fysikken efterhånden som LHC begynder sin første lange datatagningsperiode ved en energi, som er tre og en halv gange højere end tidligere opnået i en partikelaccelerator.

“Det er en stor dag at være partikelfysiker på,” sagde CERN’s leder Rolf Heuer. “En masse mennesker har ventet længe på dette øjeblik, men deres tålmodighed og engagement er begyndt at give udbytte.”

“Med disse rekordstore kollisionsenergier går LHC-forsøgene ind i et stort, nyt udforskningsområde, og jagten starter på mørkt stof, nye naturkræfter, nye dimensioner og Higgs boson partiklen,” sagde talsmanden Fabiola Gianotti fra ATLAS-samarbejdet. “Det faktum, at der fra forsøgene har kunnet publiceres artikler allerede på grundlag af sidste års data lover godt for denne første datatagningsperiode i LHC-projektet.”

“Vi har alle været imponeret over den måde, som LHC har fungeret indtil nu,” siger Guido Tonelli, talsmand for CMS eksperimentet”, og det er særligt glædeligt at se, hvor godt vores partikeldetektorer arbejder, samtidig med at vores fysikteams over hele verden allerede er i gang med at analysere data fra forsøget. Vi vil snart tage fat på nogle af de store gåder inden for moderne fysik, såsom oprindelsen af massen, de store samlende kræfter og tilstedeværelsen af rigeligt med mørkt stof i universet. Jeg forventer en meget spændende tid foran os. ”

“Dette er det øjeblik vi har ventet på og forberedt os til”, sagde ALICE-talsmand Jürgen Schukraft. “Vi ser meget frem til resultaterne fra protonkollisioner, og senere på året resultaterne fra bly-ion kollisioner, som skal give os ny indsigt i karakteren af den stærke vekselvirknings natur og udviklingen af stof i det tidlige univers.”

“LHCb er klar til fysikken,” sagde eksperimentets talsmand Andrei Golutvin, “vi har et stor forskningsprogram foran os, hvor vi skal udforske karakteren af stof-antistof asymmetri mere dybtgående, end det nogensinde har været gjort før.”

CERN vil indsamle data fra LHC i 18-24 måneder med det formål at levere data, som forventes at medføre betydelige fremskridt i vores viden inden for en bred vifte af fysik-discipliner. Så snart forskerne har “genopdaget” de kendte standardmodel-partikler (en nødvendig forudsætning for at kunne lede efter ny fysik) vil LHC-forskerne begynde en systematisk søgning efter den forudsagte Higgs boson partikel. Med omfanget af de forventede data, kaldet en “invers femtobarn” af fysikerne, vil den samlede analyse af ATLAS og CMS være i stand til at udforske et bredt masseinterval, og der er endda en chance for at opdage Higgs-partiklen, hvis denne har en masse i nærheden af 160 GeV. Hvis den er meget lettere eller meget tung, vil det være sværere at finde den i denne første LHC-dataopsamling.

Med hensyn til supersymmetri vil ATLAS og CMS hver have data nok til at fordoble nutidens forsøgsfølsomhed for visse nye opdagelser. I dag er forsøgene følsomme for visse supersymmetriske partikler med masser op til 400 GeV. Med en “invers femtobarn” vil LHC skubbe opdagelsesrækkevidden frem til 800 GeV.

“LHC har en reel chance i løbet af de næste to år for at opdage supersymmetriske partikler,” forklarede Heuer “, og mulighed for at give indblik i sammensætningen af omkring en fjerdedel af universet.”

Selv i den mere eksotiske ende af LHC’s potentielle opdagelsesspektrum vil denne LHC-dataindsamling forlænge det nuværende opdagelsesspektrum med en faktor to.

“Over 2000 studerende venter utålmodigt på data fra LHC-eksperimenterne,” sagde Heuer. “De er en privilegeret flok, der kan komme til at publicere de første afhandlinger inden for denne nye højenergi-forskningsfront.”

Efter denne LHC-datatagningsperiode vil LHC bliver lukket ned for rutinemæssig vedligeholdelse, og for at udføre de reparationer og det konsolideringsarbejde, der er nødvendig for at nå det designede energiniveau på 14 TeV (7 TeV pr. stråle) – på baggrund af hændelsen den 19. september 2008, hvor der mistedes ca. 6 tons flydende helium da 100 afbøjningsmagneter i sektor 3 and 4 svigtede, blot 9 dage efter den første forsøgsvise proton-affyring i LHC-tunnelen.

Traditionelt har CERN drevet sine acceleratorer i en årlig cyklus, der har kørt i syv til otte måneder med en 4-5 måneders lukning hvert år. Da det er en nedkølet maskine, der opererer ved meget lave temperaturer, tager det LHC omkring en måned at nå op til stuetemperatur, og en måned til at køle ned. En fire-måneders lukning som en del af en årlig cyklus giver ikke længere mening for en sådan maskine, så CERN har besluttet sig for en længere cyklus med længere driftsperioder samt længere nedlukningsperioder, når det er nødvendigt.

“To års uafbrudt drift er en ordentlig mundfuld både for LHC-operatørerne og for forsøgene, men det vil være indsatsen værd,” sagde Heuer. “Ved at indlede med en lang datatagningsperiode, og koncentrere forberedelserne til 14 TeV kollisioner frem til en enkelt nedlukning, vil vi øge den samlede datatagningstid i løbet af de næste tre år, og derved indhente noget af den tabte tid og give eksperimenterne mulighed for at blive tydelige.”

CERN Press Office, press.office @ cern.ch

+41 22 767 34 32

+41 22 767 21 41

CERN, Den Europæiske Organisation for Nuclear Forskning, er verdens førende laboratorium for partikelfysik. Det har sit hovedkvarter i Genève. På nuværende tidspunkt er dets medlemsstater Østrig, Belgien, Bulgarien, Tjekkiet, Danmark, Finland, Frankrig, Tyskland, Grækenland, Ungarn, Italien, Holland, Norge, Polen, Portugal, Slovakiet, Spanien, Sverige, Schweiz og Storbritannien, medens Indien, Israel, Japan, Den Russiske Føderation, USA, Tyrkiet, Europa-Kommissionen og UNESCO har observatørstatus.

Begivenheden d. 30. marts 2010 kunne følges minut for minut på Twitter’s CERN-side (http://twitter.com/CERN):

“Strålesporene er i gang igen!”

“Strålesporene ser denne gang rigtig gode ud!”

“Energien samles!”

“Halvdelen af dagens energi på LHC: 1,75 TeV! Alle lys er grønne!”

“Fysikere holde vejret i LHC-kontrolrummet”

“Energifokuseringen er fuldført med succes! Strålerne accelereres nu til 3 TeV på LHC. ”

“Næsten 3,5 TeV …”

“Strålerne er på 3,5 TeV, den højeste energi! ”

“Forberedelse til sammenstød nu!”

“3,5 TeV på LHC … Justering af strålerne nu.”

“Operatørerne stabiliserer strålerne … ja, vi vil forsøge at kollidere dem snart!”

“Strålerne vil snart kollapse! Derefter vil en ny stabilisering være nødvendig, før de første kollisioner vil kunne ses.”

“Endelig sekvens for kollaps er begyndt!”

“Kollapset!”

“Nu stabiliseres strålerne.”

“Sammenstød er set. Kollisioner er set !!!!!!!!!!!”

“Første gang i historien !!!!!!!!!!!! Verdensrekord !!!!!!!!”

“Naturen gør det hele tiden med kosmiske stråler (og med højere energi), men dette er første gang det sker i laboratoriet!”

“Nu opsamles der for første gang fysiske data – historisk øjeblik her! Se webcast, se på billederne – alle direkte!!”

“Direkte webcast: http://bit.ly/aQftoi ”

“Nu har vi stabile kolliderende stråler for første gang nogensinde på dette energiniveau!”

(30. marts 2010).

Kilde til ovenstående:

http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2010/PR07.10E.html

Yderligere oplysninger:

http://en.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider

Tegn abonnement på

BioNyt Videnskabens Verden (www.bionyt.dk) er Danmarks ældste populærvidenskabelige tidsskrift for naturvidenskab. Det er det eneste blad af sin art i Danmark, som er helliget international forskning inden for livsvidenskaberne.

Bladet bringer aktuelle, spændende forskningsnyheder inden for biologi, medicin og andre naturvidenskabelige områder som f.eks. klimaændringer, nanoteknologi, partikelfysik, astronomi, seksualitet, biologiske våben, ecstasy, evolutionsbiologi, kloning, fedme, søvnforskning, muligheden for liv på mars, influenzaepidemier, livets opståen osv.

Artiklerne roses for at gøre vanskeligt stof forståeligt, uden at den videnskabelige holdbarhed tabes.