Geneva, 10 apr /Agerpres/ - Acceleratorul de particule aparţinând CERN, Large Hadron Collider (LHC) - cea mai mare maşinărie construită vreodată - este specializat în accelerarea undelor de protoni până la viteze apropiate de cea a luminii şi apoi în ciocnirea acestora pentru ca fizicienii să poată observa "ploaia" de subparticule rezultată. LHC a fost repornit la 5 aprilie după doi ani în care a fost modernizat.

LHC generează unde de protoni - particulele atomice cu sarcină pozitivă - şi le proiectează într-o buclă lungă de 27 de kilometri până ajung aproape de viteza luminii. Atunci când protonii se izbesc unii de alţii la o astfel de viteză, produc nori fierbinţi de particule subatomice, conform unui material publicat de Business Insider.

Primul pas pentru realizarea acestor experimente este legat de recoltarea protonilor din hidrogen. Hidrogenul este elementul cel mai potrivit pentru că atomul său conţine doar două particule: un electron şi un proton. Alte elemente au atomi cu mai multe astfel de particule, la care se adaugă şi cele cu sarcină electrică neutră, denumite neutroni. Astfel, în cazul hidrogenului, izolarea protonilor se realizează mai uşor, fiind nevoie doar de introducerea acestui element într-un câmp electric pentru a extrage electronii din atomii de hidrogen.

Apoi, o undă de protoni astfel izolaţi este introdusă în tunelul acceleratorului, unde este accelerată în sensul acelor de ceasornic, concomitent cu o altă undă care este accelerată în sens invers. Accelerarea acestor unde de protoni se face până la o fracţiune de secundă de viteza luminii. Magneţi super-reci sunt aliniaţi de-a lungul tunelului prin care sunt proiectate aceste unde pentru a le menţine direcţia de propagare.

Fiecare astfel de undă conţine între 2.000 şi 3.000 de grupuri de protoni, iar un singur astfel de grup este format din aproximativ 100 de miliarde de protoni. Înainte de ciocnirea celor două unde, toţi aceşti protoni sunt înghesuiţi într-un flux de particule cu grosimea mai mică decât a unui fir de păr.

"Aceste particule sunt atât de mici, încât dacă îţi propui să obţii o coliziune este ca şi când ai arunca două ace de la distanţa de 10 kilometri unul spre altul cu atât de multă precizie încât să se ciocnească la jumătatea drumului", conform descrierii pe care CERN o face acceleratorului de particule.

Atunci când undele de protoni se ciocnesc, energia degajată este suficient de puternică pentru a topi 500 de kilograme de cupru. Peste câteva luni, odată ce acceleratorul de particule va ajunge la capacitatea maximă de operare, se vor înregistra aproximativ 600 de milioane de coliziuni pe secundă.

Aceste coliziuni se produc în patru puncte speciale instalate de-a lungul inelului de 27 de kilometri lungime. În fiecare astfel de punct este instalat un detector de particule care măsoară toate subparticulele exotice rezultate din ciocnire. Oamenii de ştiinţă susţin că de această dată, după modernizarea LHC, vor fi descoperite noi subparticule ce au capacitatea de a schimba complet fizica.

În tunelul LHC prin care sunt proiectate undele de protoni sunt condiţii de vid, similare celor din spaţiul interstelar. Atunci când două astfel de unde intră în coliziune, produc explozii de subparticule. Durata de viaţă a acestor subparticule este de doar o fracţiune de secundă, timp suficient însă pentru a fi detectate şi măsurate (poziţie, viteză, sarcină electrică, masă, energie etc).

Aceste colizuni se produc cu o degajare atât de mare de energie încât majoritatea particulelor rezultate lasă în urmă o dâră de lumină care face posibilă determinarea poziţiei lor. Majoritatea sistemelor de detecţie dispun şi de un electromagnet puternic care curbează traiectoria particulelor, în funcţie de sarcina lor electrică şi astfel fizicienii pot calcula masa şi energia acestor particule.AGERPRES/(AS - autor: Codruţ Bălu, editor: Mariana Ionescu)