A nagy hadronütköztető belsejében hidegebb van mint a világűrben

A nagy hadronütköztető, amely a világ eddigi legkomplexebb berendezése, a 13,7 milliárd évvel ezelőtt az ősrobbanás után röviddel uralkodó állapotokat hivatott újraalkotni. Az LHC Genf közelében, a francia-svájci határon egy 27 kilométeres alagútban található. A berendezés segítségével protonnyalábokat a fényhez közeli sebességre gyorsítanak fel, majd ütköztetnek egymással. Ennek során új elemi részecskék jönnek létre, általában igen rövid élettartammal, amelyek tanulmányozásával az anyag tulajdonságait és a világegyetem keletkezésének titkait remélik megfejteni a fizikusok.

Az első protonnyalábokat 2008. szeptember 10-én vezették körbe a húszéves munkával, 3,9 milliárd eurós (1051 milliárd forintos) költséggel megépült létesítményben. Kilenc nappal később a protonnyalábot felgyorsító "illesztékekben" rövidzárlat keletkezett, s a hűtőrendszerben lévő héliumból 1 tonnányi elszivárgott. A nagy hadronütköztetőt le kellett állítani. A helyreállítás 40 millió svájci frankba (több mint 7 milliárd forintba) került, az újraindítást november második felére tervezik.

A mínusz 271 Celsius-fokos hőmérséklet elérése, amely alig valamivel magasabb az abszolút zérónál (mínusz 273,15 Celsius-foknál), fontos állomás az LHC újraindítása felé vezető úton. A világűrben egyébként mínusz 270 Celsius-fok uralkodik - olvasható a BBC hírszolgálatának honlapján (http://bbc.co.uk).

A nagy mágneseket, amelyek segítségével körbevezetik a protonnyalábokat az alagútban, folyékony hélium segítségével hűtik le ilyen alacsony hőmérsékletre. Az igen alacsony hőmérséklet a mágnesekben az úgynevezett szupravezetés kialakulásához szükséges. (Szupravezetés olyan fizikai jelenség, melynek során egyes anyagok nagyon alacsony hőmérsékleten, általában mínusz 200 Celsius-fok alatt elvesztik elektromos ellenállásukat, s így igen alacsony az energiaveszteség).

Mint a BBC jelentése kiemeli, egyetlen részecskegyorsító sem üzemelt eddig ilyen alacsony hőmérsékleten. Ám mielőtt a protonnyalábok cirkulálni kezdenének a 27 kilométeres alagútban, a létesítmény mérnökei gondosan tesztelik a megfigyelőrendszert, amely idejekorán jelez majd, ha valamilyen meghibásodást észlel a mágnesek közötti "illesztékekben", ezáltal a mágneseket még azelőtt leállítják, hogy kár keletkezne bennük. Elvégzik a mágnesek energiatesztelését is. A nagy hadronütköztetőt 7 tetraelektronvolt (TeV/ hétezer milliárd elektronvolt) energiára tervezték, s a berendezést 5 tetraelektronvolton tesztelték. A létesítmény újraindítása után egy ideig a protonnyalábokat lényegesen alacsonyabb energiával ütköztetik majd.

Első lépésként alacsony energiájú nyalábokat engednek be a létesítménybe, ez akár egy héten belül is megtörténhet, ám a tesztelésüket valószínűleg csupán az alagút egy részében végzik. A tervek szerint a protonnyalábokat november második felében vezetik körbe a 27 kilométeres alagútban. A mérnökök az alacsony energiájú protonnyalábok ütköztetésére törekednek majd ezután, ennek révén ellátják a tudósokat az első kutatási adatokkal.

James Gillies, a CERN kommunikációs igazgatója szerint a továbbiakban növelik a protonnyalábok energiáját, majd ütköztetik őket. Az első magas energiájú protonnyalábok ütköztetése, amelyet decemberre terveznek, de valószínűbb a januári megvalósítás, jelenti majd az LHC kutatási programjának a startját.