Hanne.Broeckx
10th November 2010, 10:52
RUSSEL - De experimenten met de gigantische deeltjesversneller van Cern in Genève beginnen op snelheid te komen. Sinds deze week produceert hij 'mini-oerknalletjes'.
Van onze redacteur
Een soepje dat zó heet is - zowat tien biljoen graden Celsius - dat de materie erin volledig is uitgevallen in de elementaire deeltjes waaruit ze is opgebouwd. Dat is wat de grote deeltjesversneller LHC (Large Hadron Collider) van het Europese deeltjesfysicalab Cern in Genève sinds zondag produceert. Vele keren per seconde en telkens maar voor een oogwenk, creëert de gigantische machine omstandigheden die zich sinds de oerknal niet meer hebben voorgedaan. Uit de bestudering van die 'mini-oerknalletjes' hopen de fysici die aan het project meewerken veel bij te leren over het gedrag van de materie en de natuurkrachten onder extreme omstandigheden, en over het verloop van de echte oerknal.
De LHC begint langzaam op snelheid te komen. De machine, geplaatst in een 27 kilometer lange cirkelvormige ondergrondse tunnel nabij Genève, heeft een tumultueuze start gekend. Kort na zijn indienstneming in september 2008 moest de deeltjesversneller wegens een zware kortsluiting worden stilgelegd, waarna de reparaties meer dan een jaar duurden. In 2009 kon voorzichtig herbegonnen worden. Dit jaar overtrof de LHC voor het eerst zijn concurrenten elders ter wereld, hoewel hij nog steeds maar op halve kracht werkt.
Sinds deze week zijn de fysici van Cern begonnen met een tweede soort experimenten met de LHC. Tot nu toe werd de machine gebruikt om protonen, dat zijn kleine bouwstenen van atoomkernen, in twee tegengestelde richtingen tot bijna de lichtsnelheid te versnellen en ze dan frontaal tegen elkaar te doen botsen. Sinds zondag gebeurt hetzelfde met veel grotere en zwaardere projectielen: loodionen - dat wil zeggen loodatomen waar een of meerdere elektronen zijn afgeplukt, zodat de elektrische en magnetische velden van de versneller er greep op krijgen. Bij zo'n botsing komt er veel meer energie vrij, maar in plaats van netjes geconcentreerd in slechts twee materiedeeltjes, is ze verdeeld over honderden deeltjes. Dat maakt het mogelijk om heel andere fenomenen te bestuderen.
Bij de botsingen worden de beide atoomkernen volledig vernield. Ze 'smelten' tot een soepje waarin zelfs de protonen en neutronen (de deeltjes waaruit atoomkernen bestaan) uit elkaar vallen in de quarks waaruit ze zijn opgebouwd. De vorming van zo'n 'quark-gluonplasma', de toestand van de materie waarin de quarks zijn losgemaakt, is nog maar sinds kort mogelijk, en fysici staan te trappelen om het goed te kunnen bestuderen. Bij de oerknal was alle materie van het heelal kortstondig zo'n quark-gluonplasma, tot het universum voldoende uitgezet en afgekoeld was om de vorming van gewone materie toe te laten. De LHC bootst de omstandigheden na die in het heelal heersten zowat één miljoenste van een seconde na het begin van de oerknal.
Meteen na zijn vorming spat het quark-gluonplasma in de LHC uit elkaar. Honderden deeltjes vliegen alle kanten op, en daarbij worden ze zorgvuldig gevolgd door de reusachtige detectoren van Cern. Uit de bestudering van de wegspattende deeltjes proberen de fysici te reconstrueren wat er bij de botsing en in het quark-gluonplasma gebeurd is.
De experimenten met het quark-gluonplasma moeten een maand duren. Daarna wordt de LHC stilgelegd voor de winterstop. In februari gaat de LHC opnieuw protonen tegen elkaar doen botsen.
Bron: De Standaard
Mening:
Dit is weer een grote vooruitgang voor de wetenschap, alhoewel hier al onderzoek naar gedaan is de wetenschap nu toch een stapje dichter gekomen bij hun te bereiken doel. Ik vraag me wel af of dit nuttig kan zijn en of ze effectief hun doel, een oerknal, kunnen nabootsen en voorspellen.
Van onze redacteur
Een soepje dat zó heet is - zowat tien biljoen graden Celsius - dat de materie erin volledig is uitgevallen in de elementaire deeltjes waaruit ze is opgebouwd. Dat is wat de grote deeltjesversneller LHC (Large Hadron Collider) van het Europese deeltjesfysicalab Cern in Genève sinds zondag produceert. Vele keren per seconde en telkens maar voor een oogwenk, creëert de gigantische machine omstandigheden die zich sinds de oerknal niet meer hebben voorgedaan. Uit de bestudering van die 'mini-oerknalletjes' hopen de fysici die aan het project meewerken veel bij te leren over het gedrag van de materie en de natuurkrachten onder extreme omstandigheden, en over het verloop van de echte oerknal.
De LHC begint langzaam op snelheid te komen. De machine, geplaatst in een 27 kilometer lange cirkelvormige ondergrondse tunnel nabij Genève, heeft een tumultueuze start gekend. Kort na zijn indienstneming in september 2008 moest de deeltjesversneller wegens een zware kortsluiting worden stilgelegd, waarna de reparaties meer dan een jaar duurden. In 2009 kon voorzichtig herbegonnen worden. Dit jaar overtrof de LHC voor het eerst zijn concurrenten elders ter wereld, hoewel hij nog steeds maar op halve kracht werkt.
Sinds deze week zijn de fysici van Cern begonnen met een tweede soort experimenten met de LHC. Tot nu toe werd de machine gebruikt om protonen, dat zijn kleine bouwstenen van atoomkernen, in twee tegengestelde richtingen tot bijna de lichtsnelheid te versnellen en ze dan frontaal tegen elkaar te doen botsen. Sinds zondag gebeurt hetzelfde met veel grotere en zwaardere projectielen: loodionen - dat wil zeggen loodatomen waar een of meerdere elektronen zijn afgeplukt, zodat de elektrische en magnetische velden van de versneller er greep op krijgen. Bij zo'n botsing komt er veel meer energie vrij, maar in plaats van netjes geconcentreerd in slechts twee materiedeeltjes, is ze verdeeld over honderden deeltjes. Dat maakt het mogelijk om heel andere fenomenen te bestuderen.
Bij de botsingen worden de beide atoomkernen volledig vernield. Ze 'smelten' tot een soepje waarin zelfs de protonen en neutronen (de deeltjes waaruit atoomkernen bestaan) uit elkaar vallen in de quarks waaruit ze zijn opgebouwd. De vorming van zo'n 'quark-gluonplasma', de toestand van de materie waarin de quarks zijn losgemaakt, is nog maar sinds kort mogelijk, en fysici staan te trappelen om het goed te kunnen bestuderen. Bij de oerknal was alle materie van het heelal kortstondig zo'n quark-gluonplasma, tot het universum voldoende uitgezet en afgekoeld was om de vorming van gewone materie toe te laten. De LHC bootst de omstandigheden na die in het heelal heersten zowat één miljoenste van een seconde na het begin van de oerknal.
Meteen na zijn vorming spat het quark-gluonplasma in de LHC uit elkaar. Honderden deeltjes vliegen alle kanten op, en daarbij worden ze zorgvuldig gevolgd door de reusachtige detectoren van Cern. Uit de bestudering van de wegspattende deeltjes proberen de fysici te reconstrueren wat er bij de botsing en in het quark-gluonplasma gebeurd is.
De experimenten met het quark-gluonplasma moeten een maand duren. Daarna wordt de LHC stilgelegd voor de winterstop. In februari gaat de LHC opnieuw protonen tegen elkaar doen botsen.
Bron: De Standaard
Mening:
Dit is weer een grote vooruitgang voor de wetenschap, alhoewel hier al onderzoek naar gedaan is de wetenschap nu toch een stapje dichter gekomen bij hun te bereiken doel. Ik vraag me wel af of dit nuttig kan zijn en of ze effectief hun doel, een oerknal, kunnen nabootsen en voorspellen.