Partikelkollisioner i LHC!

Det är lite svårt att komma åt att vara dagsaktuell här på bloggen tycker jag, med barn att ta hand om och allt annat som ska göras. Igår rapporterades i alla fall de första partikelkollisionerna i LHC, som rapporterades till exemepel i DN. Jag bjöd in Arnaud Ferrari från Uppsala universitet att skriva några rader om saken. Här kommer hans gästinlägg.

I fredags lyckades forskarna vid CERN i Geneve få en protonstråle gå ett varv runt LHC (Large Hadron Collider). Acceleratorn startades igen några dagar tidigare, efter ett års reparationer. Bara nio dagar efter att LHC invigdes i september 2008 var det en elektrisk kortslutning mellan supraledande magneter, som orsakade ett läckage av helium i vakuumröret och därmed en stor olycka.

Under helgen har LHC-forskare jobbat hårt för att få stabila strålar i acceleratorn och redan i måndags morgon hade man två circulerande protonstrålar i LHC. Strax efter 14-tiden stod det också klart att man hade lyckats få dessa strålar att krocka med varandra i detektorerna ATLAS och CMS, och lite senare i ALICE och LHCb. Då var LHC inte längre bara en accelerator, utan också en kolliderare. Detta anses som en stor framgång, men det finns mycket arbete kvar innan verkliga experiment kan börja genomföras i början av nästa år. Fram tills dess kommer forskarna att arbeta på att öka energin i själva kollisionen. Idag körs LHC på 900 GeV och borde nå 2.4 TeV innan slutet av 2009 och därmed nå den högsta kollisionsenergin någonsin. (Tevatron i Chicago körs med en energi på 1.96 TeV).

Det skrevs en del om LHC i medierna de sista dagarna och tyvärr måste man konstatera att man om och om igen nämner farhågorna att LHC skulle skapa svarta hål som skulle leda till jordens undergång istället för att beskriva vilka stor insatser för vetenskapen den kommer att göra. Det handlar om sökandet efter Higgs-bosonen (som ger andra partiklar deras massa), supersymmetriska partiklar (som kan få teorin att bli stabil även vid högre energi och som dessutom är en kandidat till universums mörka materia), extra dimensioner, osv.

Nej, jorden kommer inte att gå under — och vi har mycket spännande fysik att se fram emot med LHC!


Liten fotnot om energierna i LHC:

En elektronvolt (eV) är den rörelseenergi som en elektron får när den faller genom en potentialskillnad på en volt. Det är en väldigt liten acceleration, och i en partikelaccelerator arbetar man förstås med många gånger dessa energier. En GeV (gigaelektronvolt) är en miljard elektronvolt, en TeV är 10^12 elektronvolt. Partiklar från rymden, kosmisk strålning alltså, kan ha energier upp till många tusen TeV även om det är rätt ovanligt. En mygga som väger 0.04 gram och som flyger med hastigheten 1 m/s har en rörelseenergi på ungefär två hundradels millijoule, vilket är ungefär 100 TeV (rätta mig om jag har fel, jag gjorde det här rätt hastigt). Det kan tyckas oväntat, eftersom man talar om att energierna i LHC är så enorma och man är van att tänka på en kollision med en mygga som ganska harmlös — skillnaden är energitätheten i kollisionerna när all den här energin är koncentrerad till ett par protoner i stället för en mygga som består av enorma antal atomer som var och en innehåller protoner.

Om åka

Fysiker, sf-fantast, allmän entusiast.
Det här inlägget postades i Nivå: grundläggande (2), Partikelfysik och har märkts med etiketterna , , , , , . Bokmärk permalänken.

6 kommentarer till Partikelkollisioner i LHC!

  1. Ping: Att läsa på « Landet Annien

  2. Andreas Davour skriver:

    Mycket intressant perspektiv på eV, onekligen! Svindlande tankar om litenhet, dessutom.

    Det ska onekligen bli intressant med den fysik som LHC kommer ge data om!

  3. Ruts skriver:

    Det är kul att läsa nästan allt du skriver, Åka, men din formulering i första meningen här ovan fick mig att undra hur mycket tid du lägger ner på att göra barn egentligen.

  4. åka skriver:

    Tja, en av de saker jag inte hinner med är att korrekturläsa😉 Det här är typiskt sånt som funkar i talspråk men inte i skrift.

    Nåja, när du nu har påpekat syftningsproblemet får jag väl fixa det.

  5. C.A. Karlsson skriver:

    Hur går man tillväga när Higgs partikeln skall sökas. varken massa eller laddning är kända vad jag vet? Hur kan man då veta att den har hittats?

  6. åka skriver:

    Higgs kan inte riktigt ha vilka egenskaper som helst. Man vet ganska väl vad man förväntar sig, givet vissa antaganden om hur fysiken utanför standardmodellen ser ut.

    Higgs har ingen elektrisk laddning.

    Det man söker efter är signaturer i form av de vanliga (redan kända) partiklar som Higgs sönderfaller till efter att den producerats i en partikelkollision. Utifrån det man redan vet om partikelfysik kan man säga vilka olika möjligheter det finns, alltså vilka olika kombinationer av partiklar en Higgs kan lämna efter sig. De flesta av dessa är svåra att identifiera, eftersom de är så lika de oerhört mycket vanligare processer som man ofrånkomligen också orsakar när man kolliderar protoner. En del är dock mer lovande, och kommer (förmodligen) att kunna filtreras fram genom smarta sätt att hantera data. Energin hos de resulterande partiklarna avslöjar massan hos Higgspartikeln.

    Ungefär så. Fråga mer om jag ska förtydliga något!

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s