To tu odkryto bozon Higgsa. Spacer w tunelu Wielkiego Zderzacza Hadronów

Zobacz również:

CERN czerpie tyle prądu, ile cały kanton genewski

Laboratoria Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) od lat 50. ubiegłego wieku prowadzą badania podstawowe w dziedzinie fizyki cząstek elementarnych. Z pomocą kolejnych generacji akceleratorów badają najmniejsze składniki materii i rządzące nimi prawa fizyki. Od 2009 roku pracuje tam obecnie najpotężniejszy akcelerator na świecie, LHC. Wielki Zderzacz Hadronów (Large Hadron Collider – LHC) przyspiesza i zderza ze sobą protony lub jądra ciężkich pierwiastków przy najwyższych osiągalnych sztucznie na Ziemi energiach. To pozwala odtworzyć w warunkach laboratoryjnych warunki, jakie panowały w pierwszych chwilach istnienia Wszechświata tuż po Wielkim Wybuchu. Ich analiza pomaga w lepszym rozumieniu podstawowych praw fizyki.

LHC to podziemny, kolisty akcelerator o obwodzie około 27 kilometrów. Krążą w nim w przeciwne strony, w osobnych tunelach, z prędkością bliską prędkości światła dwie wiązki cząstek, których trasy przecinają się we wnętrzu czterech wielkich detektorów. Zadaniem tych detektorów jest obserwacja i rejestracja skutków takich kolizji. To w detektorach LHC w 2012 roku odkryto poszukiwany przez pół wieku bozon Higgsa, za co autorzy teorii przewidującej jego istnienie, François Englert i Peter W. Higgs już rok później otrzymali nagrodę Nobla.

PRZECZYTAJ: 

Noble za Higgsa dla… Higgsa i Englerta

Nobel za „wymyślenie” cząstki, którą odkryto pół wieku później

Zobacz również:

Wielki Zderzacz Hadronów. Ktoś nie śpi, by eksperymentować mógł ktoś

Polska należy do CERN od 1991 roku, choć polscy naukowcy współpracowali z tym laboratorium już dużo wcześniej. W CERN na stałe lub okresowo pracuje kilkuset polskich naukowców, inżynierów i techników, którzy biorą udział w tworzeniu, modernizacji i utrzymaniu pracy urządzeń badawczych, jak i prowadzeniu eksperymentów oraz zbieraniu i analizie danych. Polskie grupy uczestniczą we wszystkich czterech wielkich eksperymentach na LHC: ALICE, ATLAS, CMS i LHCb, pracują też przy obsłudze samego LHC. To osoby związane z uczelniami i instytutami badawczymi między innymi z Warszawy, Krakowa, Otwocka, Wrocławia oraz Kielc. 

Polacy biorą też udział w obecnych pracach modernizacyjnych. W NCBJ – Narodowym Centrum Badań Jądrowych – zbudowane zostały miedzy innymi wnęki rezonansowe do 12 półtorametrowych struktur przyspieszających nowego akceleratora LINAC-4, który będzie pierwszym stopniem przyspieszania protonów dla LHC. Ponad dwudziestu inżynierów i techników z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN pracuje nieprzerwanie w CERN podczas dwuletniego okresu modernizacji odpowiadając za wykonanie i testy wszystkich kluczowych obwodów zasilania nadprzewodzących magnesów LHC.

Zobacz również:

Wielki Zderzacz Hadronów: Zimniej niż w otwartej przestrzeni kosmicznej

W październiku 2019 przedstawiciele polskich mediów zwiedzali CERN, korzystając z długiej przerwy modernizacyjnej LHC. CERN poprzez swoich przedstawicieli w EPPCN (European Particle Physics Communication Network) zaprasza dziennikarzy z krajów członkowskich i stowarzyszonych do odwiedzenia swej siedziby, w szczególności zapoznania się z udziałem naukowców z danego kraju w prowadzonych tu badaniach. 

Podczas dwudniowej wizyty polscy dziennikarze reprezentujący prasę, radio i media online zwiedzili dwa spośród wielkich eksperymentów na Wielkim Zderzaczu Hadronów, tunel samego akceleratora, a także inne laboratoria i projekty ze znaczącym udziałem polskich grup badawczych. Wszędzie byli oprowadzani przez polskich ekspertów.

(…)

CERN – Europejska Organizacja Badań Jądrowych – to jedno z najbardziej fascynujących laboratoriów naukowych na świecie. jej misją jest prowadzenie badań podstawowych w dziedzinie fizyki cząstek elementarnych. Ale CERN daje światu również bardziej “konkretne” wynalazki jak choćby stworzony tam protokół internetowy www – czyli po prostu współczesny internet – bez którego trudno sobie wyobrazić dzisiejszy świat. Technologie opracowane na potrzeby fizyki cząstek znajdują też inne rozliczne zastosowania w codziennym życiu. Najbardziej widoczne są w medycynie, gdzie zaawansowane metody obrazowania i diagnostyki bezinwazyjnej czerpią bezpośrednio ze skarbca instrumentarium eksperymentalnej fizyki cząstek. Podobnie, najskuteczniejsze obecnie metody walki z nowotworami oparte na radioterapii akceleratorowej bezpośrednio wykorzystują akceleratorową infrastrukturę badawczą.

Europejska Organizacja Badań Jądrowych CERN została założona w 1954 roku, by jednoczyć narody dzięki nauce. Mieści się pod Genewą na granicy francusko-szwajcarskiej. Obecnie do CERN należą 23 państwa członkowskie (w tym od 1991 roku Polska), a w prowadzone badania zaangażowanych jest około 10 tys. naukowców z ponad stu krajów. CERN jest położony w malowniczym zakątku na granicy Szwajcarii i Francji, pomiędzy najwyższą partią Alp i francuską Jurą.

Wielki Zderzacz Hadronów (ang. Large Hadron Collider, LHC) – największy na świecie akcelerator cząstek (hadronów), znajdujący się w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN w pobliżu Genewy. Wielki Zderzacz Hadronów jest największą maszyną świata. Jego zasadnicze elementy są umieszczone w tunelu w kształcie torusa o długości około 27 km, położonym na głębokości od 50 do 175 m pod ziemią. Wyniki zderzeń rejestrowane są przez dwa duże detektory cząstek elementarnych: ATLAS i CMS, dwa mniejsze ALICE i LHCb oraz trzy małe: TOTEM, LHCf i MoEDAL.

Bozon Higgsa  – cząstka elementarna, której istnienie jest postulowane przez model standardowy, nazwana nazwiskiem Petera Higgsa. 4 lipca 2012 ogłoszone zostało odkrycie nowej cząstki elementarnej przez detektory ATLAS i CMS, w eksperymentach prowadzonych w Wielkim Zderzaczu Hadronów w CERN-ie. Wyniki ogłoszone 4 lipca zostały potwierdzone przez rezultaty kolejnych eksperymentów, publikowane w ciągu następnego roku. Masa odkrytej cząstki, wykrycie jej w oczekiwanych kanałach rozpadu oraz jej właściwości stanowiły mocne potwierdzenie, że jest to długo poszukiwany bozon Higgsa. W kwietniu 2013 roku zespoły pracujące przy detektorach CMS i ATLAS ostatecznie stwierdziły, że cząstka ta jest bozonem Higgsa.