lhcstartup.jpg

Ihmiskunnan historian isoin koe käynnistyi virallisesti tänä aamuna, kun Large Hadron Colliderin hiukkassuihku laitettiin päälle ja se kiersi kiihdyttimen 27 kilometrin kehän. Seurasin spektaakkelia CERNin pääauditoriossa. Kontrollihuoneen lähetys tuli samanlaisena muuallekin maailmaan, joten sen puolesta olisin voinut istua kotona tai työhuoneella, mutta tunnelma oli mieluisa.

Suihkua ajettiin kehän läpi pätkä kerrallaan, kunnes vajaan tunnin kuluttua se saatiin kiertämään koko rinki. Vilpittömien taputusten kuuron säestämä hetki oli lähinnä symbolinen. Suihkua oli kokeiltu aiemmin osassa kehää, sen energia ei ole kymmenystäkään lopullisesta, eikä vielä tehty törmäyksiä.

Jokin olisi silti voinut mennä jokin pieleen. Aloitus kuitenkin sujui erinomaisesti, urheilutapahtumahenkisen, toisinaan korninpuoleisen selostuksen tahdittamana. Kontrollihuoneen toiminta ei ollut aina katsojaystävällistä, mikä on vain hyvä, tilanne tuntui aidolta ja pätevämmältä kuin mediaa varten harjoitellut show't.

Seuraavaksi on vuorossa suihkun parempi kontrolli sekä energian ja hiukkasten määrän kasvattaminen. Törmäyksiin on vielä aikaa: menee viikkoja, ennen kuin varhaisen maailmankaikkeuden olosuhteet toistuvat jalkojemme alla.

Lisää päivän saavutuksista CERNin LHC-käynnistyssivulla, jonka uusin lisä on lehdistötiedote. Kokeen yksityiskohtaista edistymistä voi seurata täältä ("High spot of the day is to have made Google") tai täältä. Yksi kiintoisimpia LHC:hen liittyviä uutisia ja analyysiä tarjoavia sivuja on Tommaso Dorigon blogi A Quantum Diaries Survivor.

Kommentit (21)

Jukka

Voidaanko LHC:llä tehdä sellaisia kokeita jotka tukisivat tilan laajenemista? Osaako joku kertoa miten tila laajenee?

Anteeksi, tämmöinen tuli mieleen. Off topicin, mutta onko tässä ajatuksessa jokin väärin?

Jos alus on yli valosekunnin pitkä ja alus liikkuu 30 miljardia valovuotta pitkän matkan niin että aluksen aikaa kuluu vain yksi sekunti, niin silloin valo aluksen sisällä liikkuu meidän 30 miljardin vuoden aikana aluksen sisällä keulasta kohti perää tai perästä kohti keulaa, koko matkan ajan.
Näin alus kuljettaa mukanaan valoa todella paljon pidempiä matkoja kuin valo liikkuu aluksen sisällä. Tokihan valokin liikkuu aluksen mukana saman matkan kuin alus itse liikkuu, samalla kun valo liikkuu aluksen sisällä. Miten nopeasti oman maailmankaikkeutemme galaksit liikkuvat jo olemassa olevassa tilassa, niin että tähtiemme valo liikkuu galaksien mukana paikasta toiseen? Mistä minne on matkamme?

Syksy Räsänen

Jukka:

LHC:llä ei voi suoranaisesti mitata avaruuden laajenemista, koska aurinkokunta -mukaanlukien Geneve ja Ranskan maaseutu, jossa kiihdytin sijaitsee- ei laajene. (Ja laajeneminen olisi joka tapauksessa häviävän pientä kymmenen kilometrin mittakaavalla noin kymmenessä vuodessa.)

LHC:ssä saatetaan kyllä löytää hiukkasia ja vuorovaikutuksia, joilla on ollut tärkeä rooli varhaisessa maailmankaikkeudessa, mikä tarkentaisi käsitystämme varhaisen maailmankaikkeuden tapahtumista (mukaan lukien sen laajenemishistoriasta). LHC saattaa myös kertoa jotain pimeästä aineesta ja -hyvin spekulatiivisesti- pimeästä energiasta, joilla on merkitystä sen kannalta, miten maailmankaikkeus laajenee nykyään.

Jukka

Kiitos vastauksestasi. Tilan laajenemisesta vielä sen verran että onko oikein sanoa

supergalaksijoukkojen loittonevan toisistaan liikkumatta toisistaan pois päin?

Tämä siksi että tila supergalaksijoukkojen välisellä alueella laajenisi nykyisen vallalla olevan teorian mukaisesti.

Syksy Räsänen

Jukka:

Pääsääntöisesti en vastaa kysymyksiin, jotka eivät liity blogimerkinnän aiheeseen.

Pekka

Mitä hiukkasia LHC:ssä törmäytetään kun etsitään Higgsiä? Onko ne pelkkiä protoneja vai joitain raskaampia ytimiä?

Syksy Räsänen

Pekka:

LHC tormayttaa protonien lisaksi myos lyijy-ytimia. LHC:n neljasta koeasemasta Higgsia etsivat ATLAS ja CMS, ja ne tutkivat vain protoni-protoni-tormayksia. Lyijyioneja tormaytetaan koeasemalla ALICE, jossa tutkitaan kvarkkeja ja gluoneja.

Pekka

Kun näillä törmäävillä hiukkasilla on relativistiset nopeudet, niin onko törmäyksissä syntyneiden hiukkasten elinikä pidempi kuin tilanteessa missä ko. hiukkaset ovat levossa?

Syksy Räsänen

Pekka:

Törmäävät hiukkaset menevät yhtä nopeasti vastakkaisiin suuntiin, joten yhteenlaskettu liikemäärä on nolla. Törmäysenergiasta menee toki osa syntyneiden hiukkasten liikemäärään, ja näiden elinikä on tavalliseen tapaan pidempi kuin levossa, kunkin hiukkasen nopeudesta riippuen.

Jusa

Nyt se jo hajosi :o, miten korjauksen jälkeen onko heti törmäytys kokeita vai säädetäänkö niinkuin ennen 10.9 vai meneekö talveksi kiinni?

Pekka

No, nythän meillä on aikaa veikata mikä tai millainen on ensimmäinen "outo" havainto, vai onko niitä ollenkaan... Itse toivon hartaasti että kun LHC saadaan tehokäyttöön niin datan seasta löytyy joku todella kummallinen ja ennen havaitsematon ilmiö, oli se sitten mikä oli, ja vieläpä niin, että havainto johtaa teoreetikot pimeän aineen jäljille... Onko tähän mennessä missään havaittu "mikrokokoisia" mustia aukkoja, sellaiseenkin törmääminen olisi mielestäni tosi hurja uutinen.

Syksy Räsänen

Pekka:

Pienistä mustista aukoista ei ole minkäänlaisia havaintoja, eikä teoriapuoleltakaan tiedetä onko niitä olemassa. LHC tuskin paljastaa tästä asiasta mitään oleellista uutta.

Isoihin mustiin aukkoihin viittaavia havaintoja kyllä on. (Galaksimme keskustassa oleva noin miljoonan auringon massainen kappale on luultavasti musta aukko, joskaan asiasta ei voi kenties vielä olla täysin varma.)

Pekka

Voiko periaatteessa törmäävien hiukkasten energiaa nostaa kuumentamalla hiukkassuihkuja jollain "miljoona-asteisella" plasmalla ennen törmäystä? Jos, niin kuinka kuumaksi hiukkassuihku pitäisi saada, että tällä olisi edes pieni lisävaikutus törmäysenergiassa?

Syksy Räsänen

Pekka:

Ei. Törmääminen johonkin (kuten plasmaan) vähentäisi suihkun energiaa, ei lisäisi sitä.

Pekka

Sorry Syksy, toi edellinen kysymys oli tosi huonosti muotoiltu. Luin että alkuräjähdyksen alkuhetkillä lämpötila oli niin suuri, että vaikka ytimet olivat jo muodostuneet, elektronit eivät pystyneet vielä kiinnittymään ytimiin. Jos tällainen tila saataisin jollain konstilla aikaan, niin olisiko tällöin ytimien lämpöenergialla lisäävä vaikutus törmäyksen energiaan ja siihen rojuun mitä törmäyksen jälkeen havaitaan? Jos, niin onko meillä mitään keinoa lämmittää hiukkasia ennen törmäystä niin paljon että sillä olisi havaittavaa vaikutusta?

Syksy Räsänen

Pekka:

Kiihdytettävät protonit eivät ole lämpökylvyssä, eikä lämpökylvyn laittaminen niiden reitille saisi niitä kulkemaan nopeammin, vaan hitaammin.

Pekka

Mikä näiden protoneiden lähde on, miten ne saadaan aikaan? Kun protonisuihku saadaan liikkeelle ja kiihdytettyä, niin kuinka monta kierrosta protonit kiertävät ennenkuin nopeus on riittävän suuri törmäytystä varten?

Jättiläisen paluu - blogit - T...

[...] vuoden syyskuussa CERNin Large Hadron Collider käynnistettiin juhlahumun saattelemana. Hiukkaset kirmasivat kiihdyttimen ympäri onnistuneesti, mutta laite [...]

Kertomuksia voitosta - blogit ...

[...] on odotettua, koska LHC:n vaiheita on seurattu tarkkaan käynnistyksestä asti. Pian sen jälkeen tapahtunut vakava onnettomuus, joka sulki kiihdyttimen vuodeksi, toi [...]

Seuraa 

Maailmankaikkeutta etsimässä

Blogin päivittäminen on päättynyt.

Syksy Räsänen on teoreettinen fyysikko Helsingin yliopistossa. Syksy kirjoittaa kosmologiasta, hiukkasfysiikasta ja niiden tekemisestä, tai ainakin asioista sinne päin.

Teemat

Blogiarkisto