ΑΝΙΧΝΕΥΤΕΣ ΚΑΒΑΛΑΡΗ ΑΝΝΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΔΟΥ ΙΩΑΝΝΑ ΚΟΥΣΟΥΝΗ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ
ΑΝΙΧΝΕΥΤΕΣ Είναι «μηχανήματα» τα οποία θα «φωτογραφήσουν» τις τροχιές των σωματιδίων και θα ανιχνεύσουν νέα σωματίδια που ενδεχομένως θα προκύψουν από τις συγκρούσεις των δεσμών, όπως το Μποζόνιο Χιγκς. Υπάρχουν 6 ανιχνευτές για το «πείραμα», από τους οποίους οι 2 νεότεροι είναι κολοσσιαίων μεγεθών.
Tο σύστημα των 4 μεγαλύτερων ανιχνευτών του CERN.
Κάθε ανιχνευτής είναι εξειδικευμένος για μελέτη διαφορετικών αντικειμένων. Ο ATLAS (1700 Επιστήμονες) θα αναζητήσει το Μποζόνιο Higgs και τυχόν υπερσυμμετρικά συστατικά της σκοτεινής ύλης.
ΠΙΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚA : Ένας γίγαντας 100 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της γης. Αποτελείτε από περίπου 10.000.000.000 τρανζίστορ. 35 χώρες συμμετέχουν στην κατασκευή του (και η Ελλάδα). 25μέτρα ύψος, 46μέτρα μήκος, βάρος: 7000 τόνους Ένας ταχύτατος παρατηρητής! Μέσα στον Άτλαντα θα γίνονται 1.000.000.000 συγκρούσειςπυροτεχνήματα/sec. θα διαχωρίζει, θα αναλύει, θα καταγράφει τις σημαντικότερες συγκρούσεις.
Επόμενος είναι ο ανιχνευτής CMS. Θεωρείται το μεγαλύτερο και πολυπλοκότερο μηχάνημα που κατασκευάσθηκε ποτέ στη Γη και έχει βάρος 12.000 τόνους!
Ο CMS (2000 Επιστήμονες) χρησιμοποιώντας μαγνητικά πεδία έντασης 4 tesla, δηλαδή 100.000 φορές ισχυρότερα από το Γήινο, θα κάνει πειράματα ανάλογα με αυτά του ATLAS, αλλά με διαφορετικές τεχνικές.
Ο ALICE (1000 Επιστήμονες) θα μελετήσει το πλάσμα κουάρκςγκλουονίων μια μορφή ύλης που πιστεύεται ότι υπήρξε στο Σύμπαν από το 10ο μέχρι το 25ο δευτερόλεπτο της δημιουργίας του, πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Ο LHCb (650 Επιστήμονες) θα μελετήσει σωματίδια που ονομάζονται β-μεσόνια και θα ερευνήσει τις διαφορές ανάμεσα σε ύλη και αντιύλη. Οι δύο μικρότεροι ανιχνευτές θα μετρήσουν την φωτεινότητα της σύγκρουσης και μεγέθη του πρωτονίου (ΤΟΤΕΜ) και θα αξιοποιήσουν τα σωματίδια που θα παραχθούν στον Επιταχυντή στην παραγωγή κοσμικών ακτίνων σε συνθήκες Εργαστηρίου (LHCf). Ο Φυσικός Στηβεν Χώκινς στο CERN
Οι 4 ανιχνευτές (ΑTLAS, CMS, ALICE και LHCb) και οι 2 μικρότεροι (TOTEM και LHCf), αφού καταγράψουν τα συμβάντα (συγκρούσεις), θα τα φιλτράρουν «πετώντας» τα αδιάφορα και θα τα στείλουν για επεξεργασία στο Παγκόσμιο δίκτυο GRID
Πώς λειτουργούν οι ανιχνευτές σωματιδίων; Ένα σωματίδιο διέρχεται από τον ανιχνευτή, συγκρούεται με άτομα και εκβάλλει ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια έλκονται από το πλησιέστερο θετικά φορτισμένο σύρμα. Ο ηλεκτρικός παλμός στο καλώδιο ενισχύεται και οδηγείται στον υπολογιστή. Από τη θέση του σύρματος και το χρόνο άφιξης του σήματος, ο υπολογιστής εντοπίζει τη θέση της σύγκρουσης.
Μόλις οι δέσμες πιάσουν την ταχύτητα του φωτός, ή για την ακρίβεια το 99,999% της ταχύτητας του φωτός, θα εκτραπούν λίγο από την πορεία τους και θα συγκρουσθούν. Επιταχυνόμενα Σωματίδια Ανιχνευτής
Οι συγκρούσεις που θα πραγματοποιούνται στην καρδιά των τεσσάρων ανιχνευτών, θα είναι τόσο σφοδρές που με την τερατώδη ενέργεια των 14 Terra-eV (Tέρα-ηλεκτρονιοβόλτ) θα δημιουργήσουν τις ακραίες συνθήκες της Μεγάλης Έκρηξης και της δημιουργίας του Σύμπαντος! Οι Επιστήμονες προσδοκούν ότι στις συνθήκες αυτές η ύλη θα μας αποκαλύψει καλά κρυμμένα για αιώνες μυστικά της.
Ας φαντασθούμε τον ανιχνευτή σαν γιγαντιαίο «κρεμμύδι» με τρία φύλλα : ΑΝΙΧΝΕΥΤΗΣ ΤΡΟΧΙΑΣ ΑΔΡΟΝΙΚΟ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΑΛΟΡΙΜΕΤΡΟ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗΣ ΜΙΟΝΙΩΝ
Οι ανιχνευτές εκμεταλλευόμενοι τις διαφορετικές μάζες, ορμές, ενέργειες και ηλεκτρικό φορτίο των σωματιδίων, προσπαθούν να βρουν την ταυτότητά τους
150 εκατομμύρια αισθητήρες θα παίρνουν μετρήσεις 40.000.000 φορές το δευτερόλεπτο, ανιχνεύοντας 600.000.000 συγκρούσεις πρωτονίων ανά δευτερόλεπτο. Μετά από φιλτράρισμα των συγκρούσεων «άνευ ενδιαφέροντος», θα αποθηκεύονται για ανάλυση περίπου 100.000.000 συγκρούσεις ανά sec. Κάθε χρόνο θα αποθηκεύονται περίπου 15.000.000 GB που αν εγγράφονταν σε κοινά CD, θα χρειάζονταν 20.000.000 CD τοποθετημένα το ένα πάνω στο άλλο που θα σχημάτιζαν στήλη ύψους 20 χιλιομέτρων.
Πώς βλέπουμε τα σωματίδια; Ένα αόρατο λεωφορείο προκαλεί μια σειρά από καταστροφές κατά το πέρασμά του μέσα από ένα χωριό. Οι ένοικοι των κατεστραμμένων σπιτιών τρέχουν στο πλησιέστερο τηλέφωνο για να ειδοποιήσουν την αστυνομία. Η αστυνομία καταγράφει τη θέση και τον χρόνο των κλήσεων. Από το χρόνο που μεσολάβησε μέχρι να γίνουν τα τηλεφωνήματα και από τη θέση των τηλεφώνων γίνεται ο εντοπισμός των καταστροφών και ανασυντίθεται η πορεία του λεωφορείου.