DSC_2117

“Otvorena vrata” opservatorije na krovu PMF-a u Nišu (2022/23. godina)

Posle duže pauze AD Alfa i Laboratorija za astrofiziku, astronomiju i astrobiologiju Departmana za fiziku PMF-a u Nišu otvaraju svoja vrata za sve zainteresovane ljubitelje astronomije I organizuju teleskopska posmatranja.Tokom narednih nedelja, dok vremenski i ...
bpu11-v01

U Beogradu počinje 11. Međunarodna konferencija BPU

Pod pokroviteljstvom Balkanske unije fizičara (Balkan Physical Union - BPU), u organizaciji Srpske akademije nauka i umetnosti (SANU), Prirodno-matematičkog fakulteta u Nišu (PMF Niš), Fizičkog fakulteta Univerziteta u Beogradu, uz ...
Perseid-meteor-shower-today-main-220809-c3f975

Meteorska kiša - Perseidi 2022

Svake vedre noći, ako odete negde daleko od svetla grada i ako ste dovoljno strpljivi možete da vidite nekoliko meteora svakog sata. Međutim, svake godine oko 10. avgusta "zvezde padalice" ...
kosmicke-litice

Džejms Veb Teleskop - prve fotografije

Odavno je "Svet nauke" otišao u zimski... letnji... višegodišnji san i teško ga je probuditi ali neki događaji u nauci su toliko značajni da mogu da predstavljaju prekretnicu u budućem ...
posterM3-nis

Maj mesec matematike u Nišu

Da li informacija samo o proseku verno opisuje razne pojave? Jesu li dobra stara vremena zaista bila tako dobra? Šta je zajedničko dizajnu Renoove karoserije i fontova? Može li nam ...
cmsMasterclass

CERN Masterclass 2022

U ponedeljak 4. apila 2022. godine pod pokroviteljstvom CERN-a i grupe IPPOG (International Particle Physics Outreach Group) održaće se 18. međunarodni program “MasterClasses – Hands on Particle Physics” (MC2022).U ovom obrazovno-istraživačkom programu ...
cms-posetajpg

Virtuelna poseta CMS eksperimenta u CERN-u

U četvrtak, 17. marta sa početkom od 19:00 h, biće organizovan simpozijum sa pratećim predavanjima i virtuelnom posetom CMS eksperimentu u CERN-u.CERN i naučne institucije iz Republike Srbije redovno organizuju obrazovne programe za učenike i ...
odeljenje-cover

Pripremna nastava za upis u Odeljenje za fiziku (šk. 2022/23)

Ove godine u Odeljenje za učenike sa posebnim sposobnostima za fiziku Gimnazije “Svetozar Marković” u Nišu stiže 20. generacija učenika. Nastavnici i saradnici Departmana za fiziku PMF-a, u saradnji sa ...
800px-Benjamin_Franklin_1767

Bendžamin Frenklin (1706 - 1790)

Na današnji dan, 17. januara, 1706. godine, u Bostonu (Masačusets, SAD), rođen je Benžamin Frenklin (Benjamin Franklin), američki naučnik i političar, borac za ljudska prava, učesnik u Američkom ratu za ...
svetnauke 2021

Srećna nova 2022. godina

Dragi prijatelji i prijateljice, kolegenice i kolege, saradnici i saradnice, slučajne prolaznice i prolaznici,dok polako odbrojavamo poslednje "metre" još jednog kruga oko Sunca i bližimo se kraju još jedne godine ...
1280px-ALH84001_structures

Meteorit sa Marsa ALH84001

Najpoznatiji meteorit sa Marsa otkriven je 27. decembra 1984. godine na Antarktiku.Ovaj meteorit nosi oznaku ALH84001 i otkriven je u oblasti Allan Hills, grupi brda na Antarktiku. Pronašao ga tim ...
NSF-blackhole-Ghez-NRFuller-768x551-1

Kako smo videli nevidljivo?

Povodom obeležavanja 50 godina studija fizike, hemije i matematike na Univerzitetu u Nišu i dana fakulteta, Prirodno-matematički fakultetu Nišu tokom septembra i oktobra organizuje seriju naučno-popularnih predavanja. Zbog epidemiološke situacija ...
nauke

50 godina fizike, hemije i matematike na PMF-u u Nišu

Povodom obeležavanja Dana Prirodno-matematičkog fakulteta u Nišu i 50 godina postojanja i uspešnog rada Departmana za hemiju, Departmana za fiziku i Departmana za matematiku PMF organizuje seriju naučno-popularnih predavanja. Predavanja ...
Slika dana: Galileo Galilej i teleskop [25.08.2014]

Prvi teleskop

Galileo Galilej i prvi teleskop (izvor: Physics Today)Na današnji dan 1609. godine Galileo Galilej predstavio je "prvi teleskop" Leonardu Donatu, vladaru Venecije, i njegovim savetnicima. Galileo Galilej napravio je ovaj ...
apolo11-pre-poletanja

52 godine od Malog koraka za čoveka - Apolo 11

Na današnji dan, pre tačno 52 godine, 20. jula 1969. godine čovek je prvi sleteo na površinu drugog nebeskog tela.Oko šest sati pre “malog koraka za čoveka, ali velikog za čovečanstvo” dvočlana posada ...
Perseids_Meteor_Shower_2012

Predavanje “O meteoroidima, meteoritima i meteorima uz malo fizike i matematike”

Specijalan gost ovogodišnjeg programa Maj mesec matematike u Nišu biće prof. dr Dragan Gajić. U četvrtak 20. maja 2021. godine od 19:45 h, prof dr Dragan Gajić će održati online predavanjeO meteoroidima, meteoritima i meteorima uz malo ...
earth-living-conditions

Dan planete Zemlje - 22. april

Današnji dan se od 1970. godine u celom svetu obeležava kao međunarodni dan naše planete Zemlje. Kada je pre 48 godina američki senator Gajrold Nelson inicirao ideju da ovaj dan ...
yuri_gagarin_01

Juri Gagarin - 60 godina od prvog leta u svemir

Pre tačno 60 godina, 12. aprila 1961. godine oko 9 sati po Moskovskom vremenu, raketa Vostok 1 poletela je ka svemiru. U raketi je sedeo Juri Gagarin koji je nekoliko minuta kasnije postao prvi čovek u ...
Slide9

Predavanje Saturn - gospodar prstenova

Predavanje „Najvišu planetu vidim trostruko ili Saturn - gospodar prstenova" biće održano u četvrtak 4. marta od 19:00 h. Predavač će biti prof. dr Dragan Gajić.Predavanje možete pratiti na sajtu i YouTube kanalu AD Alfa, kao i na ...
Slide8

Predavanje “Da Jupitera nije bilo, ni nas ne bi bilo!”

Predavanje „Da Jupitera nije bilo, ni nas ne bi bilo!“ biće održano u četvrtak 18. februara od 19:00 h. Predavač će biti prof. dr Dragan Gajić.Predavanje možete pratiti na sajtu i YouTube kanalu AD ...
Slide7

Predavanje: “Mars – Mirna planeta boga rata”

Predavanje „Mars – Mirna planeta boga rata“ biće održano u četvrtak 11. februara od 19:00 h. Predavač će biti prof. dr Dragan Gajić.Predavanje možete pratiti na sajtu i YouTube kanalu Astronomskog društva “Alfa” iz Niša, kao ...
predavanje-02

Predavanje “Sunce – zvezda Sunčevog sistema”

U četvrtak 24. decembra od 19 h biće održano online predavanjeSunce – zvezda Sunčevog sistemapredavač će biti dr Milan Milošević. Predavanje možete pratiti na sajtu AD Alfa i na našem YouTube kanalu, kao i na ...
Jupiter-and-Saturn-777x466-1

Velika konjunkcija Jupitera i Saturna

Sutra, u ponedeljak 21. decembra 2020. godine dve najveće planete Sunčevog sistema. Jupiter i Saturn, na nebu će izgledati vrlo blizu. Kad padne mrak, na zapadu, nisko na horizontu sijaće ...
solar-system-nasa

Serija predavanja: “Ekskurzija kroz Sunčev sistem”

Astronomsko društvo “Alfa”, u sklopu projekta “Malim koracima ka astronomiji” vas, kroz seriju predavanja “vodi” na ekskurziju kroz Sunčev sistem.Kroz niz tematskih predavanja imaćete priliku da se upoznate sa Sunčevim sistemom, Suncem, Zemljom i ...
ada_lovelace_portrait

Rođendan Ejde King Lavlejs - prve programerke

Samo dan kasnije ali i mnogo godina pre rođenja Grejs Hoper, na današnji dan, 10. decembra 1815. godine rođena je Ejda King Lavlejs (Ada Lovelace), ćerka čuvenog engleskog pesnika Lorda Bajrona, ...

LHC: Odlaze se smak sveta

LHC: Odlaze se smak sveta 1

Pogled na CERN iz vazduha – (C) CERN

Još od nastanka ljudske civilizacije, čovek je želeo da sazna od čega je izgrađen svet koji ga okružuje. Svaki period u istoriji, svaka civilizacija, imala je neku sliku sveta. Vremenom te slike su se spajale i dopunjavale, od filozofije i razmišljanja nastajala je nauka, nastajala je jedna jedinstvena teorija. Sve je počelo u doba filozofa iz Stare Grčke. Svet je tada bio izgrađen od četiri elementa: zemlja, vatra, voda i vazduh (Aristotel). Bila je to opšte prihvaćena slika sveta, ali još tada postojale su i napredne ideje. Demokrit je imao ideju o atomima, sitnim i nevidljivim „ciglama“ koje izgrađuju svet oko nas. On je imao mnogo bolju ideju od Aristotela. Smatrao je da materija može da se seče na sve sitnije i sitnije komadiće, što je nož oštriji komadići će biti sve manji i manji, ali na kraju koliko god imali oštar nož, doćićemo do najsitnijih delova materije – atoma, koje više nije moguće preseći.

Godine su prolazile, Demokritova ideja je živela, ljudi su gradili sve oštrije i oštrije noževe i sekli materiju na sve sitnije delove. Prvi „noževi“ bile su epruvete hemičara, našli su molekule i atome, ali dalje nisu mogli. Tada su na scenu stupili fizičari. Njihovi noževi bili su drugačiji – oni su materiju „sekli“ tako što su je bombardovali česticama. U početku su korišćene čestice nastale u radioaktivnim raspadima, bile su dovoljne da se otkrije atomsko jezgro. Ali, dalje nije moglo – bile su spore. Za dalji napredak bilo je potrebno ubrzati čestice. Prvi akceleratori bili su linearni, a kasnije su došli kružni (ciklotroni i sinhrotroni), a na kraju kolajderi. Čestice su razbijane sve više i sve snažnije – otkriveni su protoni i neutroni, ali kasnije su i oni razbijeni, pojavili su se kvarkovi. Demokritova priča nastavljala je da živi, svet je izgrađen od sitnih čestica, njih 12 (šest kvarkova i šest leptona) i još četiri bozona – prenosioca interakcije. Svi sastojci za „čorbu“ zvanu Univerzum bili su tu, ali nedostajala je još jedna – da sve njih veže.

Najmoćniji akceleratori (Fermilab, DESY, LEP) koji su radili 2000. godine nisu bili dovoljno moćni za dalje traganje. Bilo je potrebno nešto novo, još moćnije, još „oštrije“. Došlo je vreme za LHC. Izgradnja LHC-a počela je 2000. godine u CERN-u, blizu Ženeve, na granici između Švajcarske i Francuske. Plan je bio da se postojeći tunel, u kome je do tada radio LEP iskoristi i u njemu sagradi nov akcelerator.

Princip rada svih akceleratora – kolajdera je isti. U dve akceleratorske cevi ubrzavaju se, u suprotnim smerovima čestice. Na nekoliko mesta snopovi se ukrštaju i sudaraju. To su mesta na kojima se nalaze ogromni detektori – eksperimenti. Različiti akceleratori sudaraju različite čestice: DESY sudara elektrone i protone, Fermilab – protone i antiprotone, a LEP je sudarao elektrone i antielektrone. LHC će sudarati protone i protone. Vrsta čestica određuje energiju koja se oslobađa prilikom sudara – što su čestice masivnije veća je i energija, pošto je njihova brzina približno ista.

LHC: Odlaze se smak sveta 2

Superprovodni magneti – (C) Maximilien Brice, CERN

Tunel u kome je LHC izgrađen nalazi se na oko 100 metara ispod zemlje i ima obim od 27 kilometara. Na njemu su izgrađena četiri eksperimenta: ATLAS, CMS, LHCb i ALICE. Protoni će biti ubrzavani do energije od 7 TeV (u LEP-u energija je bila oko 100 GeV) i imaće brzinu veću od 99.9% brzine svetlosti. Da bi protoni ovih energija i brzina ostali u akceleratorskoj cevi potrebna su snažna magnetna polja. Magneti koji će ovo omogućiti konstruisani su na bazi superprovodnika, radiće na temperaturi od 1.8K (hladnije od prostora između galaksija). U prstenu je montirano oko 6000 magneta, prosečne dužine 13 metara i oni će pokrivati obim od nekih 24 kilometara. Kroz magnete će proticati struja jačine 6500 do 9500 hiljada Ampera a jačina magnetnog polja iznosiće oko 8.5 T.

Detektori su ogromne i još složenije mašine od samog akceleratora. Dimenzije CMS ima dužinu od 22m i prečnik od 15m, a ATLAS je još veći – 26 metara dužina i 20 metara prečnik. Masa svakog od njih prelazi 12000 tona. Ova dva detektora, pojedinačno, sigurno su najkompleksnije mašine koje je čovek ikada sagradio. Rade na različitim principima ali njihova namena je ista. Posao im je da hvataju i beleže sve što nastane u sudarima čestica.

Fizika čestica je čudna nauka. Jedini način da saznamo kako nešto radi je da to nešto uništimo. To je otprilike kao kad bi želeli da saznamo kako radi automobil iz sudara dva automobila. Deluje komplikovano, ali ako pokupimo sve delove i lepo ih složimo – to funkcioniše. Posao detektora je upravo da pokupe sve delove koji nastanu nakon sudara protona.

Poznato je da se proton sastoji od tri kvarka. Prilikom sudara protoni se razbijaju, međusobno se sudaraju kvarkovi i… ako ste pomislili da nove čestice nastaju kombinacijom kvarkova, pogrešili ste. Prilikom sudara dolazi do oslobađanja energije, skoro sva masa prelazi u energiju prema čuvenoj formuli E=mc2. Ogromna je to energija, 14 TeV… ogromna… tu energiju ima avion koji poleće, ali ovde je ta energija koncentrisana na samo dve čestice. Energije koje će LHC proizvoditi omogućiće nam da istražimo svet dimenzija 10E-18 metara, a to odgovara vremenu od 10E-12 sekunde nakon Velikog praska i temperaturi od 10E+16 stepeni. Iz nastale energije u slučajnom procesu kreacije nastaju parovi čestica i antičestica, gomila različitih, novih čestica koje ranije nisu postojale. To je ono što detektori sakupljaju, beleže njihove mase, naelektrisanja, brzine i putanje; sve to skladište moćni računari i posle obrađuju. U svakom sudaru detektori zabeleže 10 miliona informacija, a svake sekunde dogodi se 800 miliona sudara. Sve to detektori snimaju i pamte. Svake godine, u proseku treba uskladištiti oko 1 PB (petabyte) podataka, to treba filtrirati i izdvojiti bitne događaje iz šume poznatih i nezanimljivih.

LHC: Odlaze se smak sveta 3

Kompjuterski centar u CERN-u / (C) Maximilien Brice; Claudia Marcelloni, CERN /

Da bi sve to bilo moguće u CERN-u su instalirani jedni od najmoćnijih računara na planeti, razvijene su nove tehnologije klastera i gridova. Deo podataka iz LHC-a obrađivaće se i u Srbiji, u okviru projekta SEEgrid, koji predvodi kompjuterska laboratorija Instituta za fiziku u Zemunu a u kome učestvuje Elektronski fakultet.

Detektori su ogroman projekat, projekat u kome učestvuje više od 150 institucija iz preko 30 zemalja. Tu se nalazi i Srbija – „Zastava alati“ iz Kragujevca proizvela je neke manje delove za detektore, a kod nas je takođe napravljen i jedan od dva „mala točka“ za eksperiment ATLAS. Bez obzira što ime kaže da je ovaj točak mali, on ima prečnik od skoro 10 metara i masu od 100 tona, služiće za detektovanje čestica koje se zovu muoni.

Spustanje malog tocka AtlasNa LHC-u postoje još dva eksperimenta: ALICE i LHCb. Ova dva eksperimenta su manjih dimenzija, angažovano je manje ljudi, ali njihov značaj nije manji. Posao ALICE-a je izučavanje sudara teških jona (olovo) koji će omogućiti stvaranje materije gustine jednake onoj koja je vladala neposredno posle Velikog praska. Posao LHCb je izučavanje simetrija u prirodi, tačnije narušavanje CP simetrije i traganje za objašnjenjem odsustva antimaterije.

LHC: Odlaze se smak sveta 4

Spustanje malog točka – ATLAS / (C) Claudia Marcelloni, CERN)

LHC je sigurno, do sada, najveći, najskuplji i najsloženiji naučni projekat na planeti. U njemu učestvuju gotovo sve Evropske zemlje, a tu su još i SAD, Kanada, Japan i Rusija. Ovo je sigurno najkomplikovanija mašina koju je čovek napravio. Za konstrukciju LHC-a bilo je neophodno razviti mnoge nove tehnologije u građevinarstvu, mašinstvu, elektronici i informatici. Gotovo da ne postoji oblast naučnih istraživanja koja nije direktno ili posredno uključena u projekat LHC-a.

Deo unutranjosti CMS detektoraOsnovni zadatak LHC-a, tj. eksperimenata CMS i ATLAS, je traganje za tzv. Božijom česticom, ili kako se u nauci naziva – Higsova čestica. To je čestica koja „veže“ sve ostale u onoj „supi“ sa početka ovog teksta – to je čestica koja daje masu ostalim česticama. Osim potrage za Higsom, LHC će istraživati fiziku na energijama od 1 TeV. Mnoge tajne kriju se u ovom područiju, možda su tu supersimetrične čestice, sumersimetrije, leptokvarkovi, možda nešto što ne možemo ni da naslutimo, a možda… možda su tu i opasne crne rupe, o kojima se toliko priča.

Poslednjih meseci u javnosti se dosta polemiše o tome da li će LHC uništiti svet, da će nastati crna rupa koja će progutati celu planetu.

Neki zagovornici ovih katastrofičnih teorija išli su čak i dotle da tuže CERN. I ako nije imao obavezu prema tim malim sudovima, CERN je uvek odgovarao na tužbe. Odgovor je uvek bio isti i jasan. U fizici koju većina nas poznaje, u svetu kome živimo sa 3+1 jednom dimenzijom, LHC ne može da kreira crnu rupu. Da bi crna rupa nastala potrebna je ogromna energija, energija koju bi mogao da stvori jedino akcelerator dužine 1000 svetlosnih godina. Ipak, u savremenoj fizici i teoriji superstruna postoje uslovi i ideje o prostoru sa 11 ili čak 26 dimenzija. Ako su te teorije tačne postoji mala verovatnoća da crna rupa ipak nastane. Ta verovatnoća je zanemarljivo mala, jednaka je verovatnoći da tri puta za redom dobijete glavnu premiju na lutriji.

LHC: Odlaze se smak sveta 5

Jedan deo unutrasnjosti CMS detektora / (C) Maximilien Brice, CERN /

Izgleda da je najveći problem izazvalo to što fizičari ne umeju da kažu „ne“ a uvek postoje oni koji veruju u beskonačno male verovatnoće. Ista ta teorija koja omogućava formiranje crnih rupa daje još jedan rezultat – čak i ako crna rupa nastane ona će biti mala, živeće kratko i ispariće (Hokingovo zračenje) pre nego što uspe da zarobi i najbliži atom. Opasnosti sigurno nema, čak suprotno od toga – ako bi crne rupe nastale bila bi to odlična potvrda ispravnosti teorije.

LHC je gotov, testiranje je krenulo 10. septembra. Mnogi su mislili da je to dan D, naravno ponovo su pogrešili. Sve je prošlo savršeno, čak i bolje nego što su inžinjeri u CERN-u očekivali. Neočekivano, oba snopa protona formirana su i održana iz prvog pokušaja. Sudara još uvek nije bilo, nisu ni planirani. Na žalost, 19. septembra došlo je do banalnog kvara – kontakti na kablovima su popustili, to je dovelo do pregrevanja magneta i curenja tečnog helijuma. Jednostavan kvar i jednostavna popravka, ali ne kada je temperatura sistema 1,8K. Da bi ovaj kvar bio otklonjen potrebno je sve zagrejati, popraviti a zatim ponovo ohladiti do iste temeprature. Sve to trajaće dva meseca, a posle dolazi zima – tada je planiran prekid u radu, zbog ogromne potrošnje struje u Evropi.

Odlučeno je da LHC krene sa radom na proleće 2009. godine i to punom snagom. Testovi koji su planirani za ovaj period su otkazani, posle zimske pauze sve će krenuti onako kako je planirano. Ponovo svi čekaju, novinari i protivnici LHC-a će ponovo čekati smak sveta a armija fizičara i drugih naučnika čekaće prve rezultate. Možda su ovo poslednji dani slave Standardnog modela elementarnih čestica, možda će CERN začeti kraj fizike koju učimo, a možda (što je najverovatnije) biće to samo potvrda onoga što znamo, i otvaranje vrata jednog novog sveta, sveta o kome još uvek pojma nemamo.

Ovaj tekst je je pisan za sajt ELEF Web Magazina, gde je i izvorno objavljen.

7 Comments
  1. avatar 03.10.2008.
  2. avatar 20.07.2009.
  3. avatar 21.07.2009.
  4. avatar 21.07.2009.
  5. avatar 21.07.2009.
  6. avatar 21.07.2009.
  7. avatar 22.07.2009.

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: