Reuzenversneller klaar voor actie


BRUSSEL - Met een 27 kilometer grote machine hopen Europese fysici vanaf morgen dieper dan ooit door te dringen in de geheimen van de natuur. Als de Amerikanen hen niet voor zijn - en als de wereld niet vergaat.


Honderd meter onder de grond, in een 27 kilometer lange ringvormige tunnel in de buurt van Genève, in het internationale natuurkundelab Cern, gaat morgen het meest grootschalige wetenschappelijke experiment ooit van start. Natuurkundigen duwen dan op de startknop van de LHC (Large Hadron Collider), een reusachtige deeltjesversneller: een machine die materiedeeltjes opjaagt tot bijna de snelheid van het licht, om ze vervolgens tegen elkaar te smakken, in de hoop dat de wegspattende brokstukken iets onthullen over de bouw van de materie en werking van de natuurkrachten.

Vanaf morgenochtend, als alles volgens plan verloopt, gaat de LHC proefdraaien - nadat er meer dan tien jaar gebouwd is aan de zowat drie miljard euro dure machine. Fysici zullen dan vanuit een kleinere deeltjesversneller protonen (bouwstenen van atoomkernen) in de grote ring van de LHC injecteren, waarna die door krachtige magneetvelden worden vastgegrepen en in het rond geslingerd. Enkele stukken van de ring zijn al uitgeprobeerd; morgen gaan - hopelijk - voor het eerst protonen de volledige arena rond. Botsen gaan de protonen nog niet; dat gebeurt pas wanneer de fysici van Cern twee deeltjesbundels tegelijk in de ondergrondse ring brengen, die in tegengestelde richtingen circuleren. Bovendien is de bundel bij de eerste proeven nog erg zwak, om de apparatuur niet te beschadigen als de bundel onverhoopt 'uit de bocht' zou gaan. Het zal nog maanden werk vragen om de versneller helemaal goed af te stellen en de bijhorende meetinstrumenten te kalibreren. Tegen volgend jaar hopen de onderzoekers de eerste bruikbare meetresultaten te bekomen.

Als de LHC eenmaal op volle kracht werkt, is het een superlatievenmachine. De deeltjesbundels, hoewel bestaand uit microscopisch kleine materiedeeltjes, draaien dan in het rond met de energie van een rijdende sneltrein, met vrijwel de snelheid van het licht (een miljard kilometer per uur). Ze worden versneld en in het gareel gehouden door vijftigduizend ton apparatuur, die allemaal diepgekoeld wordt tot 271 graden onder nul, op een zucht van het absolute nulpunt, om de magneten supergeleidend te maken.

In ondergrondse ruimten met de omvang van een kathedraal, maar dan volgestouwd met elektronische meetapparatuur, botsen de protonen met elkaar. Er worden zo'n achthonderd miljoen van die botsingen per seconde verwacht, waarbij telkens honderden deeltjes wegspatten, gecreëerd uit de energie van de botsing. Uit die achthonderd miljoen botsingen per seconde selecteren bliksemsnelle computers meteen de pakweg honderd interessantste om de gegevens ervan te bewaren. Zelfs na die schifting blijft er nog een datazondvloed van honderd gigabyte per seconde over, genoeg om elke paar seconden een harde schijf te doen vollopen. Om die gegevensstroom te verwerken heeft Cern een supersnel internationaal computernetwerk, het Grid, uitgebouwd, dat misschien een voorloper is van de volgende generatie internettechnologie - het vertrouwde world wide web is ook al op Cern uitgevonden.

Met de LHC hopen natuurkundigen in de eerste plaats de laatste hiaten op te vullen in hun 'standaardmodel', de hedendaagse theorie over de bouw van de materie en de natuurkrachten. Het voornaamste hiaat is het voorspelde maar nog nooit waargenomen Higgs-deeltje, dat een hele reeks andere deeltjes hun massa zou moeten bezorgen. Als het Higgs echt bestaat, moet de LHC het kunnen opwekken en waarnemen.

Maar er is competitie van de andere kant van de oceaan. In Fermilab bij Chicago proberen Amerikaanse fysici de Europeanen te snel af te zijn. Hun versneller, de Tevatron, is kleiner en zwakker dan de LHC, maar heeft toch ook een kans om het Higgs te verschalken. Bij Fermilab wordt nu alles op alles gezet om de metingen te voltooien vóór de LHC op kruissnelheid komt.

Als de LHC echt het Higgs vindt, dan ligt de Nobelprijs al klaar. Ook twee Belgische fysici, François Englert en Robert Brout van de ULB, horen dan tot de Nobelkanshebbers. Zij bedachten als eersten de theorie die door een accident van de geschiedenis genoemd wordt naar de Brit Peter Higgs, die enkele maanden later hetzelfde idee had. Overigens werken onderzoekers van zes Belgische universiteiten, waaronder aan Vlaamse kant de VUB, de UGent en de UA, mee aan het LHC-project.

Naast het Higgs staat er nog een en ander op het verlanglijstje van de fysici. Bijvoorbeeld hele nieuwe soorten elementaire deeltjes (zoals de zogeheten 'supersymmetrische' deeltjes) of hints over de langverwachte 'theorie van alles' die alle natuurkrachten in één model zou verenigen. Bij de meer exotische mogelijkheden horen bewijzen voor het bestaan van extra dimensies of microscopisch kleine zwarte gaten.

Die laatste mogelijkheid, of de kans dat er iets anders gevaarlijks uit de versneller te voorschijn komt, heeft aanleiding gegeven tot doemscenario's. Zou een zwart gat uit de versneller onze planeet kunnen opslokken? Uitgesloten, vinden fysici van Cern. Niet alleen blijkt uit hun berekeningen dat zo'n mini zwart gaatje ongevaarlijk zou zijn, ze hebben een bijkomend argument: in de natuur komen, als gevolg van kosmische straling uit de ruimte, even krachtige botsingen als die van de LHC voor, en zelfs nog duizend maal sterkere - het verschil is dat de LHC die botsingen op een handige, controleerbare manier in het lab brengt. En die natuurlijke deeltjesbotsingen hebben nog nooit tot het einde van de wereld geleid.


DS, 09-09-2008 (Steven Stroeykens)

__________________
"Never argue with an idiot, they'll just bring you
down to their level and beat you with experience." (c)TB

Naarstig op zoek naar massa


Fysici over de hele wereld richten hun blik op Genève. Daar wordt vanaf vandaag nieuwe natuurkunde ontdekt. Anderen vrezen het einde der tijden.


Het is een machine van superlatieven. Erin is het kouder dan in de verste uithoeken van het heelal, soms ook heter dan in het binnenste van de zon en leger dan waar ook in het zonnestelsel. Het is het grootste en duurste wetenschappelijke experiment ooit. De machine heeft vier miljard euro gekost. Duizenden wetenschappers en technici hebben er twintig jaar aan gewerkt.

In een tunnel van 27 kilometer omtrek, tot 175 meter diep onder het Jura-gebergte, moeten duizenden supermagneten experimenten in goede banen leiden en staan detectoren, groter dan het Paleis op de Dam, klaar om elke gebeurtenis te registreren.

Vandaag wordt de nieuwe deeltjesversneller bij Genève, de Large Hadron Collider (LHC), voor het eerst opgestart. Het is nog een test: in de loop van de ochtend wordt een pakketje protonen, zo’n miljard stuks, de tunnel rondgejaagd. Botsen zullen deze elementaire deeltjes nog niet, of ze moeten op wat achtergebleven gassen stuiten.

Maar dat gaat snel veranderen. Naar verwachting wordt de energie van de protonen in een paar weken opgevoerd en schiet de LHC zijn grote tegenstrever in de Verenigde Staten voorbij. Nu is het Tevatron nabij Chicago nog de krachtigste deeltjesversneller met botsingsenergieën tot 2 TeV (tera-elektronvolt). De LHC heeft een ontwerpmaximum van 14 TeV en zal, als er geen gekke dingen gebeuren, over een week of zes al op 10 TeV zitten.

Dat opent nieuwe werelden voor de fysica. De eerste trofee die daar gevonden zou moeten worden, is het Higgs-deeltje. Dat is ruim veertig jaar geleden bedacht door de Schotse fysicus Peter Higgs, als oplossing voor een pijnlijk hiaat in de theorie. Die theorie, het zogeheten Standaard Model, beschrijft perfect het gedrag van elementaire deeltjes en hun wisselwerking, maar komt in de problemen zodra je een deeltje massa geeft. In de wereld van het Standaard Model bestaat massa niet.

Higgs suggereerde daarom in 1964 dat de ruimte is gevuld met een stroperig veld: zware deeltjes worden in zo’n veld meer afgeremd dan lichte, en dat zou je als massa kunnen interpreteren. Volgens de wetten van de moderne natuurkunde hoort bij zo’n veld altijd een deeltje, het Higgs-deeltje in dit geval.

De voorganger van de LHC, de LEP, leek acht jaar geleden al een glimp van het Higgs-deeltje op te vangen, maar de versneller werd uitgeschakeld voordat er een hard bewijs was. De weg naar eeuwige roem leek toen vrij voor de fysici van het Tevatron, maar door opstartproblemen en wellicht ook het te geringe vermogen van de versneller, hebben de Amerikanen de vlag vooralsnog niet kunnen uitsteken.

De LHC zal het Higgs-deeltje vinden, geen fysicus die daaraan twijfelt. Tenminste, als het deeltje bestaat. Sommige natuurkundigen kijken al vooruit naar andere vondsten na Higgs, anderen hopen dat het gezochte deeltje helemaal niet bestaat. Dat zou de natuurkunde pas echt interessant maken.

Maar dan zou er wel een ander probleem zijn. De financiers van de LHC hebben hun miljarden niet gestoken in de zoektocht naar een deeltje dat niet bestaat.


Trouw, 10-09-2008

__________________
"Never argue with an idiot, they'll just bring you
down to their level and beat you with experience." (c)TB

Spannend! *klapt opgewonden in de handen*
Ik ben enorm benieuwd naar wat hieruit voort gaat komen. Stephen Hawking heeft ergens wel gelijk, de hele theorie ivm het ALLES om moeten gooien omdat er helemaal geen Higgs-deeltje is gevonden, verplicht ons om alles te herzien, maar anderzijds zou het vinden van het deeltje ook wel erg interessant zijn. Een win-winsituatie lijkt me

Laat ze maar (blijven) komen Barst, die artikels over de LHC, je hebt sowieso één lezer

__________________
"De jeugd van tegenwoordig houdt alleen maar van luxe, heeft slechte manieren en veracht de autoriteit.
Zij heeft geen respect voor oudere mensen. De jeugd verpraat de tijd terwijl er gewerkt moet worden, schrokt bij de maaltijden het voedsel naar binnen, legt de benen over elkaar en tiranniseert de ouders..."
- Socrates, 2400 jaar geleden... -

Nut van een deeltjesversneller


Op 10 september wijdde TerZake enkele minuten aan het grote fysica-experiment van CERN in Genève. Dit experiment met de krachtigste deeltjesversneller tot hiertoe, de LHC of Large Hadron Collider, moet nieuwe horizonten verkennen bij de studie van de diepere structuur van de materie en de evolutie van het heelal.


Twee wetenschappers die een centrale rol spelen bij dit onderzoek (Brout en Englebert), zijn Belgen. Aan onze universiteiten zijn meerdere onderzoeksteams verbonden die belangrijke bijdragen leveren tot de opbouw van de LHC-apparatuur van CERN en tot de realisatie van het LHC-project, met internationaal erkende onderzoekers zoals Eddi De Wolf, Jacques Lemonne, Laurent Favart.

TerZake nodigde echter geen van deze onderzoekers uit, maar Jean-Paul Van Bendegem, een filosoof met wiskundige achtergrond, die twijfels had bij de zin van dit LHC-experiment. Alhoewel het interessant kan zijn om ook de mening van een niet-deskundige te vernemen, heeft de VRT hier toch een kans gemist. Een onderzoeker had bijvoorbeeld kunnen uitleggen waarom het doemscenario over de opslorping van de aarde door een mini-zwart gat in Genève, nog onzinniger is dan de mogelijkheid dat het aansteken van een lucifertje aan de Noordpool onmiddellijke bosbranden in Brazilië zou veroorzaken.

Er is zeker ook plaats voor een maatschappelijk debat over de zin van de budgetten besteed aan het CERN-experiment. Daarbij kan worden verwezen naar X-stralen, CT-scan, NMR-apparatuur en medische beeldvorming, de transistor en de microchip als vruchten van fundamentele navorsing. Honderdentien jaar geleden wisten we niet dat het elektron bestond; vandaag is de wereld niet in te denken zonder elektronica. Het wereldwijde web werd trouwens ook uitgevonden in CERN (mede door de Gentenaar Robert Caillau).

Bij een maatschappelijk debat kan ondermeer ook de mondiale besteding van megabudgetten aan militaire operaties worden geanalyseerd. Dat CERN, sinds zijn oprichting in 1954 door 12 Europese landen, een uniek voorbeeld is van internationale samenwerking, is eveneens het vermelden waard: onderzoekers uit Israël werken er bijvoorbeeld constructief samen met Libanese en Palestijnse collega's.

Aan het eind van het maatschappelijk debat over CERN zal echter de fundamentele drang van de mens om de natuur te onderzoeken en om zijn positie in het heelal te begrijpen steeds bovendrijven.

Jozef T. Devreese is emeritus hoogleraar aan de Universiteit Antwerpen en de Technische Universiteit Eindhoven


DS, 15-09-2008

__________________
"Never argue with an idiot, they'll just bring you
down to their level and beat you with experience." (c)TB

Hackers kraken website van de CERN


Onbekende hackers zijn er in geslaagd één van de informatienetten van de CERN (de Europese Organisatie voor Nucleair onderzoek) binnen te geraken waardoor ze toegang kregen tot de grote botsingsring (LHC) van de grootste deeltjesversneller ter wereld, die woensdag op gang werd gebracht.


Webpagina

De hackers zijn er in geslaagd een wegpagina te plaatsten op de site van de CERN in Genève, dat wetenschappelijk onderzoek verricht om met de deeeltjesversneller dieper in de materie te kijken en te ontdekken hoe het heelal in elkaar zit.


"Schooljongens"

De bladzijde is ondertekend door "The Greek Security Team", dat de spot drijft met de beveiliging van de informatie op de website, en de wetenschappers 'schooljongens' noemt. De hackers geraakten woensdag op de website, de dag dat het historisch experiment begon, maar ze preciseerden dat ze geen plannen hebben om het evenement te verstoren. De CERN was niet bereikbaar voor commentaar.


Protonen

De LHC-versneller schiet protonen - de losse kernen van waterstofatomen - op elkaar met vrijwel de lichtsnelheid en immense energie. Bij de botsingen ontstaan straling en nieuwe deeltjes die oplichten in immense detectoren. Uit de sporen van die deeltjes kunnen natuurkundigen afleiden wat er bij de botsing is gebeurd en theorieën toetsen die voorspellen wat er zou kunnen gebeuren.


Blog HLN, 13/09/08

__________________
"Never argue with an idiot, they'll just bring you
down to their level and beat you with experience." (c)TB

Spijtig dat ik de aflevering van Terzake gemist heb, maar als ik het goed begrepen heb, werd er serieus 'afgegeven' op dit project. Daar kan ik alleen maar op zeggen dat Devreese vreed goede argumenten aanhaalt! Het klopt wel dat het een ongelooflijk duur project is, waar zo op het eerste zicht niets 'wereldverbeterends' uit gaat komen, maar toch kunnen de bedragen wel gerechtvaardigd worden vind ik.

__________________
"De jeugd van tegenwoordig houdt alleen maar van luxe, heeft slechte manieren en veracht de autoriteit.
Zij heeft geen respect voor oudere mensen. De jeugd verpraat de tijd terwijl er gewerkt moet worden, schrokt bij de maaltijden het voedsel naar binnen, legt de benen over elkaar en tiranniseert de ouders..."
- Socrates, 2400 jaar geleden... -

Superversneller zeker twee maanden buiten gebruik

De grootste deeltjesversneller ter wereld, de LHC-superversneller in Zwitserland, ligt zeker twee maanden stil. Dat heeft CERN, het Europese laboratorium voor deeltjesfysica, vandaag bekendgemaakt.

Heliumlek
De LHC werd op 10 september in gebruik genomen en werd acht dagen later korte tijd stilgelegd omdat een transformator niet werkte. Vandaag trad in de 27 kilometer lange tunnel waarin protonen op elkaar worden afgevuurd een groot heliumlek op, volgens CERN waarschijnlijk doordat de bedrading tussen twee magneten defect raakte. Het zal zeker twee maanden duren om het probleem op te lossen, zei CERN-woordvoerder James Gilles. (ap/lb)
Bron: www.demorgen.be