LHC med rekordforsøk i dag

Verdens fysikere er på oppdagelsesferd i ukjent terreng: I dag, på det CERN kaller "LHC First Physics Day", gjøres de første forsøkene på kollisjoner ved 3,5 ganger høyere energi enn noen tidligere maskin. Hendelsene kan følges på web-TV.

En del av detektoren ATLAS, en av fire detektorer langs Large Hadron Collider (LHC) ved Cern i Sveits/Frankrike. (Foto: CERN)
En del av detektoren ATLAS, en av fire detektorer langs Large Hadron Collider (LHC) ved Cern i Sveits/Frankrike. (Foto: CERN)

Operatørene ved LHC har jobbet med partikkelstråler på 3,5 TeV (tusen milliarder elektron-volt) i vel en uke, men kollisjoner ved denne energien er en annen sak.

CERNs tekniske direktør, Steve Myers, sier det er ”litt som å skyte nåler over Atlanteren – og få dem til å kollidere på halvveien.”

Lang vei frem til dagens kræsj

Det er ikke få tekniske nyvinninger som har måttet gjøres for at LHC i dag skal kunne prøve å kollidere partikler.

Allerede for over 20 år siden startet planleggingen av maskinen, og byggearbeidet har vart i 10 år.

– LHC er sin egen prototype, uttaler Meyers, og henviser til at en slik maskin aldri har vært bygget før og dermed må utvikles samtidig som den konstrueres.

Problemfritt har det heller ikke vært. Fysikerne på CERN forsøkte en oppstart av LHC i 2008, men en uforutsett kortslutning mellom to superledende magneter førte da til såpass stor skade at maskinen måtte stenges og repareres i nok et år.

Først på senhøsten 2009 var de tilbake der de slapp året før, og i dag når altså LHC endelig den planlagte marsjfarten.

Stolt forskningsminister

Hele 8 000 fysikere og ingeniører fra 80 land er involvert i det som kalles verdens største eksperiment. 50 av disse er norske.

– CERN er et godt eksempel på betydningen av internasjonalt samarbeid om stor forskningsinfrastruktur, sier forsknings- og høyere utdanningsminister Tora Aasland til Norges forskningsråd.

– De banebrytende LHC-eksperimentene som nå finner sted vil gjøre CERN til en av de viktigste arenaene for avansert grunnforskning i mange år fremover. Jeg er glad og stolt over at norske forskere er aktivt involvert i dette samarbeidet, fortsetter hun.

Leter etter nye partikler

Simulering av Higgs decay i CMS-detektoren LHC, CERN.
Simulering av Higgs decay i CMS-detektoren LHC, CERN.

Hvis LHC lykkes med kollisjonene betyr det at den vitenskapelige jobben LHC skal gjøre, den som handler om å utforske naturen, for alvor er i gang.

Kollisjonsenergien vil være 3,5 ganger høyere enn ved noen tidligere maskin. Det er mer enn nok til å kunne finne nye partikler.

Hvilke oppdagelser kan vi vente oss? Leder for partikkelfysikerne ved UiO, Alex Read, forklarer:

– LHC skal kjøre i halvannet til to år på 3,5 TeV i hver stråle, totalt 7 TeV i kollisjonsenergi. I løpet av den tiden kan vi kanskje finne Higgs partikkel.

Higgs partikkel er en mulig forklaring på hvordan elementærpartikler får masse. Teorien ble framsatt av Peter Higgs på 1960-tallet, men foreløpig har ingen eksperimenter kunnet bekrefte den.

Supersymmetrisk sommer?

Hvis supersymmetriske partikler eksisterer, er det en mulighet for at LHC kan se spor etter den letteste av dem allerede til sommeren.

Ideen om supersymmetri går i korthet ut på at alle partikler har en, foreløpig uoppdaget, tyngre skyggepartikkel. Selv om man enn så lenge ikke har noen hint fra eksperimenter om at dette kan være sant, regner mange fysikere supersymmetri som en besnærende ide.

Teorien er en mulig forklaring på det kosmologene kaller ”mørk materie” – at universet tilsynelatende inneholder mer masse enn det vi kan se eller måle. Den letteste supersymmetriske partikkelen vil i så fall være det mørk materie består av.

I tillegg er supersymmetri, eller noe som ligner på det, en forutsetning for mange andre populære teorier. Partikkelfysikere vil gjerne finne en felles beskrivelse for alle naturkreftene, men dette går ikke med bare dagens partikler. Superstrengteori forutsetter også at naturen er supersymmetrisk.

Mange spennende år

Hva LHC kan oppdage er det enn så lenge bare naturen som vet. Med dagens første kollisjoner tar maskinen steget inn i det første av mange spennende år, og allerede til sommeren lover forskerne å komme med de første resultatene.

I første omgang skal LHC kjøre på energien 3,5 TeV per stråle i 18 til 24 måneder, før eksperimentene stanses og maskinen oppgraderes og forberedes til å doble energien til 7 TeV per stråle, en total kollisjonsenergi på 14 TeV.

Lenker:

Se om LHC lykkes med kollisjoner i dag på web-TV:

Se programmet for sendingen her

Powered by Labrador CMS