Sköpunarsagan endurtekin

Vísindamenn CERN munu ræsa stóra sterkeindahraðalinn á ný í mars næstkomandi. Þrátt fyrir að traustar vísbendingar um Higgs bóseindina hafi þegar fundist mun margfalt öflugri hraðall opna á nýjar og stórkostlegar uppgötvanir.

Töfrum líkast

Fyrsta armbandsúrið mitt var fagurblátt ferlíki með glottandi andlit Mikka músar klesst upp við skífuna. Úrið var stolt mitt og gleði en nýjabrumið hvarf fljótt. Blái liturinn fölnaði en sekúnduvísirinn ætlaði að snúast út í hið óendanlega og draga bræður sína með sér. Töfrar voru þetta ekki. Líkur eru á að úrið sem þú ert með um úlnliðinn sé sams konar kraftaverk, þar sem lítil rafhlaða sendir straum í kvarskristal sem titrar nákvæmlega 32.768 sinnum á sekúndu. Titringurinn knýr LCD-skjá eða lítinn mótor sem snýr vísunum. Ástæðan fyrir því að ég dreg þetta fram er til að undirstrika það ótrúlega hugvit sem við dröslumst með á úlnliðnum. Þetta vísindaafrek þjónar síðan einum mikilvægum en þó sjálfssögðum tilgangi: að mæla tímann.

Tækin í lífi okkar eru þróuð með ákveðinn tilgang að leiðarljósi. Tækið í vasanum mínum er tölva, sími, sjónvarp, myndavél og margt fleira. Ný tækni sem ekki er ætlað að auðvelda líf okkar virðist vera tilgangslaus, jafnvel ómöguleg. Það vill svo til að flóknasta, dýrasta og metnaðarfyllsta vísindatilraun mannkynssögunnar þjónar engum augljósum tilgangi fyrir daglegt líf okkar. Stóri sterkeindahraðallinn (LHC), sem grafinn er 100 metra undir yfirborðinu og teygir sig 27 kílómetra undir landamæri Sviss og Frakklands, er 1.100 milljarða króna dómkirkja nútímavísinda, og hann var að fá andlitslyftingu.

Annar svalasti staður jarðar

Á eftir Bjúgverpilsgeimþokunni í 5.000 ljósára fjarlægð frá Jörðu er hitastig LHC það lægsta sem finnst í alheiminum, notalegar -271,25 gráður. Róteindir og blýatómkjarnar skella saman nálægt ljóshraða í fjórum öreindanemum sem eru á stærð við þriggja hæða fjölbýlishús. Nemarnir virka eins og steðjar þar sem agnir eru hamraðar í veruleikann. Áður en hraðallinn var tekinn í slipp snemma árs 2013 höfðu vísindamenn fundið traustar vísbendingar um tilvist Higgs-bóseindarinnar. Eitt stórkostlegasta vísindaafrek síðustu alda, staðfesting á Staðallíkani skammtasviðskenningarinnar og útskýrir hvernig Higgs-sviðið ljær öllum ögnum massa. 7 TeV (tera-elektrónuvolt) af orku þurfti til að ná þessum áfanga. Hljómar mikið en er í raun lítið sem ekkert. Eitt TeV samsvarar hreyfiorku moskítóflugu á flugi. Engu að síður er hreyfiorka 100 trilljón róteinda (1 nanógramm í heildina) með 7 TeV hvert gríðarleg.

Nýr og endurbættur LHC verður tekinn í notkun á næstu vikum. Núna með 13 TeV sem samsvarar, hlutfallslega, því að meðalstórri appelsínu er varpað í átt að tunglinu með slíku afli að 10 kílómetra breiður gígur myndast. Með uppfærslunum mun öll gagnavinnsla verða hraðari. Geymsluplássið er nú 100 petabæt. Ef það tekur eina sekúndu að telja eitt bæti þá tekur það 3.570 milljón ár að telja hvert bæti hjá LHC. Hvað varðar vísindauppgötvanir eru nokkur svið sem vísindamenn horfa sérstaklega til. 

Með aukinni orku er möguleiki á að framkalla agnir sem vísa beint til hulduefnisins sem myndar 85% af öllu efni alheimsins en hefur engin samskipti við ljós, aðeins þyngdarafl. Einnig ofursamhverfur og fleiri uppgötvanir tengdar Higgs-bóseindinni. Þar sem Higgs elskar massa þá gæti verið að nýjar massamiklar eindir skjóti upp kollinum í LHC (halló hulduefni!).

Með þyngri róteindastraumi geta vísindamenn CERN (Samtök Evrópu um kjarnorkurannsóknir) skapað aðstæður sem voru uppi einum milljarðasta-milljarðasta-milljarðasta eftir Miklahvell. Þannig fást vonandi svör við því af hverju vetni og helíum voru svo áberandi í upphafi alls og af hverju efni hafði (blessunarlega) betur gegn andefni.

Fleiri svör, fleiri spurningar

Kynslóð eftir kynslóð hafa öreindafræðingar kafað dýpra ofan í atómið. Eins og Matryoshka-dúkka opnaðist atómið og færði okkur atómkjarnann og rafeindirnar, síðar meir róteindir og nifteindir. Mögulega heldur þessi leikur áfram. Fleiri spurningar munu spretta upp með tilraunum í LHC en við munum færast nær uppruna okkar.

LHC er göfugt verkefni, tær viðleitni til að varpa ljósi á uppruna alheimsins. Og hver veit, mögulega munu þessar óskiljanlegu uppgötvanir vísindamannanna renna saman við daglegt líf okkar, rétt eins og kvarskristallinn í úrinu mínu. „Öll tækni sem er nægilega háþróuð er töfrum líkust,“ ritaði Arthur C. Clarke. Kenning hans á sannarlega við um oft undarlegar hugmyndir CERN. Á sama tíma og fyrstu drög að LHC voru sett saman fyrir 25 árum vann ungur forritari, Tim Berners-Lee, hjá CERN að þægilegri leið fyrir vísindamenn til að skiptast á gögnum og veraldarvefurinn varð til. Vísindi fyrir sakir vísinda eru ávallt af hinu góða.