Historisk og euforisk i CERN

En stor dag for partikkelfysikken: Protonkollisjoner med historisk høy energi er utført, registrert - og avbildet.

Den historiske første protonkollisjon ved 7 teraelektronvolt, registrert av ATLAS-detektoren i CERN. Her et bilde fra like etter sammenstøtet, med linjer etter elektrisk ladde partikler som blir slengt i mange retninger - Et fingeravtrykk for et eller annet, vi vet ikke helt hva ennå, sier Bjørn Samset.  (Foto: CERN)
Den historiske første protonkollisjon ved 7 teraelektronvolt, registrert av ATLAS-detektoren i CERN. Her et bilde fra like etter sammenstøtet, med linjer etter elektrisk ladde partikler som blir slengt i mange retninger - Et fingeravtrykk for et eller annet, vi vet ikke helt hva ennå, sier Bjørn Samset. (Foto: CERN)

Forskere i CERN viste fram resultatene med samme stolthet som foreldre gjør med sitt nyfødte barn!

For første gang i historien har man i dag lykkes med å gjennomføre protonkollisjoner ved 7 teraelektronvolt (TeV). Sagt på en annen måte; med 3,5 ganger så stor energi som verden tidligere har sett.

Det er gjort - og verden står fortsatt, den går ikke under av slike sammenstøt. Jubelen stod i taket i CERN, på grensa mellom Frankrike og Sveits.

Så kom et stort lettelsens sukk og latter, i forlengelsen av begivenheten straks før klokka 13 tirsdag 30. mars 2010.

Fortsetter til 2012

CERN (European Organization for Nuclear Research) er verdens største laboratorium for partikkelfysikk. Nå har partikkelakselleratoren LHC omsider begynt å levere varene.

Det skjer etter mange og lange år med forberedelser - og uhell og tilbakeslag. I dag er det glemt. Nå står partikkelfysikken på terskelen til et helt nytt og spennende univers.

Den første, historiske kollisjonen mellom protoner ved 7 teraelektronvolt (TeV), registrert av ATLAS-detektoren i CERN. (Foto: CERN)
Den første, historiske kollisjonen mellom protoner ved 7 teraelektronvolt (TeV), registrert av ATLAS-detektoren i CERN. (Foto: CERN)

De første sammenstøtene skal studeres og analyseres nøye og lenge.

Registeringene av protonkolisjoner fortsatte utover ettermiddagen, og eksperimentet skal kjøre på samme energi til 2012.

Da kommer en teknisk stans, og så vil man forsøke seg med enda høyere energi.

Heuer: - Fantastisk

- Dette er et fantastisk øyeblikk for vitenskapen, og inngangen til en ny æra for partikkelfysikken, sa Rolf Dieter Heuer, generaldirektør i CERN, på en direkteoverført pressekonferanse.

Farten på partiklene i CERN er så høy at kollisjonene inntreffer med en energitetthet som tilsvarer forholdene like etter Big Bang, universets opprinnelse.

Forskerne håper å finne mer ut om hvordan universet henger sammen - rett og slett løse noen vitenskapelige gåter.

 - Vi går inn i et nytt territorium, vi er bare helt i startgropa, om noen måneder kan vi startet et nytt eventyr i moderne fysikk, sa Guido Tonelli, talsperson ved CMS-detektoren i CERN.

Sammen med ATLAS-detektoren registrerte de den historiske kollisjonen i LHC først.

Mens vi venter på Higgs…

- Dette er stort, gøy og kjempemoro, endelig ser vi de kollijonene som LHC (Large Hadron Collider, red. anm.) er bygget for.

- Det er dette vi har lovet at vi kunne levere. De bildene vi har sett nå skal studeres de neste 5-10 årene, sier partikkelfysiker Bjørn Samset til forskning.no

Samset fulgte spent med fra Blindern på Universitetet i Oslo, og reiser ned til CERN igjen om noen uker.

Partikkelfysikken jakter stadig på nye partikler og vil studere hvordan de oppfører seg.

- Vi kollidererer partikler med høyere og høyere energi, og stadig nye ting oppdages, sier Samset.

Bjørn H. Samset (Foto: UiO)
Bjørn H. Samset (Foto: UiO)

Hvis det etter hvert viser seg at den mye omtalte Higgs-partikkelen eksisterer, vil det være mulig å kunne bevise at universet, med planeter og stjerner og det hele, bader i en slags kosmisk suppe.

Enten eller

- Nå har vi greid kollisjoner med 3,5 ganger mer energi enn tidligere. Hva som skjer vet vi sånn cirka, men det kan komme hva som helst av ukjente partikler. Vi prøver å stille med så blanke ark som mulig, sier Samset til forskning.no.

Sammen med resten av verdens partikkelfysikere kan han rett og slett ikke vite sikkert hva som venter av partikler.

- Vi håper å finne Higgs-partikkelen. Enten gjør vi det nå, eller så avskriver vi teorien, vi har i hvert fall nok energi til å produsere den partikkelen nå, mener Samset.

En av grunnene til å studere kollisjonene, er å se hvordan universet var i det første sekundet etter Big Bang, hvordan elementærpartiklene oppførte seg.

Simulert bilde av en Higgs-partikkel som bryter sammen etter kollisjon mellom to aksellererte protoner i LHC. (Illustrasjon: CERN)
Simulert bilde av en Higgs-partikkel som bryter sammen etter kollisjon mellom to aksellererte protoner i LHC. (Illustrasjon: CERN)

- Like etter Big Bang var universet veldig tett og varmt, da beveget ting seg fort og kolliderte hardt. Kollisjonene hadde kjempehøy energi. Det vi gjør nå, er å lage sånne kollisjoner en etter en, sier Samset.

Problemer med magneter

Tirsdag 30. mars 2010 vil stå igjen som en følelsesladet og historisk dag for alle involverte i CERN.

Etter problemer tidligere på dagen med magnetbeskytelsessystemet, klarte forskerne å aksellerere partikkelstrålen opp til maks rundt klokka 12:35. Da hadde hver av de to strålene 3,5 teralelektronvolt (TeV).

Det nye beskyttelsessystemet ble installert etter heliumlekkasjen i september 2008.

- Det er sånn forskningen er, når du gjør noe som ingen har gjort før. Det er ingen fasit å kikke i, vi må bare jobbe på og løse problemene etter hvert som de oppstår, sier CERN tekniske direktør Steve Myers.

Så kom man i kollisjonsmodus rett før klokka 13. Kun finjustering gjenstod, og den gikk også greit.

Følsomt system

Systemet er gjort svært følsomt, nettopp med tanke på hendelsen i 2008.

- Det er fryktelig mye som skal skje samtidig, det er 27 kilometer med magneter etter hverandre i de to banene partiklene går i, som skal sørge for at strålen går riktig.

"Overblikk over LHC, som ligger 100 meter under bakken på grensen mellom Sveits og Frankrike. Foto: CERN"
"Overblikk over LHC, som ligger 100 meter under bakken på grensen mellom Sveits og Frankrike. Foto: CERN"

- Alle magnetene må ha riktig mengde strøm i seg, de dytter strålen framover og styrer den. Mangnetene gjør også at strålen formes som en blyantspiss, sier Bjørn Samset.

Man stoppet tidligere på dagen, fordi det var noen strømmer ikke gikk slik de skulle.

Nå det begynner…

Da LHC ble prøvekjørt 10. september 2008, klarte protonpartikler å fullføre reisen gjennom tunnelen i den ene av de to 27 kilometer lange partikkelbanene 100 meter under jordoverflaten.

Den andre banen ble også testet med suksess, på langt lavere energi.

Senere har uhell og forsinkelser satt kjepper i hjulene for verdens største eksperiment. Nå er det glemt.

Man skulle tro at alle på CERN er enige i en ting: Det er nå det begynner…

Les mer: 

CERN

Powered by Labrador CMS