Εκπαιδευτική εκδρομή στο CERN
της κ. Γεωργίας Δορκοφίκη (ΠΕ04)
Στις 29 Σεπτεμβρίου 2023 το σχολείο μας, στο πλαίσιο εκπαιδευτικών δράσεων, επισκέφτηκε το ίδρυμα CERN. Επιστήμονες μας παρουσίασαν δυο μεγάλα πειράματα: Αρχικά το πείραμα ATLAS που γίνεται τα τελευταία 30 χρόνια. Το πείραμα που πραγματοποιείται στη φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων, καθώς και τη θεωρητική επεξεργασία πίσω από αυτά, μας βοήθησε να κατανοήσουμε τους βασικούς δομικούς λίθους που αποτελούν την ύλη και όλες τις δυνάμεις που δρουν ανάμεσά τους. Η θεωρία που προέκυψε από την έρευνα αυτή, γνωστή ως ΚΑΘΙΕΡΩΜΕΝΟ ΠΡΟΤΥΠΟ (STANDARD MODEL), αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα του ανθρώπινου νου στον 20ο αιώνα.
Ακολούθησε παρουσίαση του πειράματος Alice. Το ALICE (A Large Ion Collider Experiment) είναι ένας ανιχνευτής αφιερωμένος στη φυσική βαρέων ιόντων στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC). Έχει σχεδιαστεί για να μελετήσει τη φυσική της ισχυράς αλληλεπιδρώσας ύλης σε ακραίες ενεργειακές πυκνότητες, όπου σχηματίζεται μια φάση της ύλης που ονομάζεται πλάσμα κουάρκ-γκλουονίου. Όλη η συνηθισμένη ύλη στο σημερινό σύμπαν αποτελείται από άτομα. Κάθε άτομο περιέχει έναν πυρήνα αποτελούμενο από πρωτόνια και νετρόνια (εκτός από το υδρογόνο, το οποίο δεν έχει νετρόνια), που περιβάλλεται από ένα νέφος ηλεκτρονίων. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια αποτελούνται με τη σειρά τους από κουάρκ, που συνδέονται μεταξύ τους με άλλα σωματίδια που ονομάζονται γκλουόνια. Κανένα κουάρκ δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ μεμονωμένα: τα κουάρκ, καθώς και τα γκλουόνια, φαίνεται να είναι μόνιμα συνδεδεμένα μεταξύ τους και να περιορίζονται μέσα σε σύνθετα σωματίδια, όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια. Αυτό είναι γνωστό ως περιορισμός. Οι συγκρούσεις στον LHC δημιουργούν θερμοκρασίες πάνω από 100 000 φορές υψηλότερες από το κέντρο του Ήλιου. Για ένα μέρος κάθε έτους ο LHC παρέχει συγκρούσεις μεταξύ ιόντων μολύβδου, αναδημιουργώντας στο εργαστήριο συνθήκες παρόμοιες με εκείνες αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Κάτω από αυτές τις ακραίες συνθήκες, τα πρωτόνια και τα νετρόνια «λιώνουν», απελευθερώνοντας τα κουάρκς από τους δεσμούς τους με τα γκλουόνια. Αυτό είναι το πλάσμα κουάρκ-γκλουονίων. Η ύπαρξη μιας τέτοιας φάσης και οι ιδιότητές της αποτελούν βασικά ζητήματα στη θεωρία της κβαντικής χρωμοδυναμικής (QCD), για την κατανόηση του φαινομένου του περιορισμού και για ένα πρόβλημα της φυσικής που ονομάζεται αποκατάσταση της χειρικής συμμετρίας.
Η επίσκεψη αυτή ενθουσίασε τους μαθητές, άνοιξε τους ορίζοντές τους και έδωσε σε κάποιους από αυτούς το κίνητρο να ασχοληθούν στο μέλλον με την επιστήμη της Φυσικής αλλά και γενικότερα της Τεχνολογίας και της Πληροφορικής.
Παρακολουθήστε στιγμιότυπα από την εκδρομή μας στο CERN πατώντας στην εικόνα:
