Cu 13,7 miliarde de ani in urma, Universul a inceput cu un Big Bang. Astazi, oamenii de stiinta incearca sa il reconstituie la Acceleratorul de particule de la Geneva.

Articolul face parte dintr-o serie despre contributia romanilor la Acceleratorul de particule de la Geneva si descoperirea particulei lui Dumnezeu.

In tunelul subteran al Acceleratorului de particule de la Geneva, cercetatorii Raluca Muresan si Bogdan Popovici fac eforturi ca sa se auda unul pe altul. Un zgomot asurzitor e produs de masinaria de 5600 de tone si 75 de milioane de franci elvetieni, unealta de lucru pentru unul dintre marile experimente care isi propun sa afle tainele nasterii Universului.

Cand cobori in tunelul subteran in care se culeg datele ai perspectiva unui soarece intrat intr-un calculator. Tavanul e mult prea sus, iar marimea obiectelor te copleseste. Vezi placi imense de metal, schele, roti gigantice si mecanisme. Toate acestea au fost construite intr-o perioada de 20 de ani, iar astazi 620 de cercetatori din 17 tari se folosesc de ele pentru a descifra misterele lumii.

Asta e un aparat de fotografiat care ia poze de 40 de milioane de ori pe secunda (dr. Bogdan Popovici)

“E si un microscop, in acelasi timp. E o lentila prin care ne uitam la dimensiuni foarte mici. Ne uitam si inapoi in timp, la zonele timpurii ale Universului”, mai spune el.

“Ceea ce este impresionat este ca a mers aproape la cheie, desi genul asta de instalatie este prototipul lui insusi. E ceva absolut exceptional”, spune si cercetatoarea dr. Raluca Muresan, liderul echipei din care face parte dr. Bogdan Popovici. Amandoi sunt angajati la Institutul National de Fizica si Inginerie Nucleara “Horia Hulubei” de langa Bucuresti si petrec mai multe luni pe an la Geneva, pentru a lucra de la fata locului la accelerator, in cadrul experimentului LHCb.

Stiva de fiare e, intr-un fel, o masina a timpui, prin care putem afla cum a inceput lumea. Pentru a simula nasterea Universului, cercetatorii ciocnesc particule care se deplaseaza cu viteze apropiate de cea a luminii. “Atunci cand creezi o energie foarte mare intr-un spatiu foarte mic, e ca si cum te-ai afla in primele momente ale Universului”, spune dr. Bogdan Popovici.

Detectorul LHCb. Foto: cern.ch

Un experiment care studiaza “Fizica noua”

Inainte de Big Bang nu era nimic. Dar dupa aceasta explozie au aparut, in cantitati egale, materia si antimateria. Prima dintre surorile gemene formeaza tot ceea ce vedem noi astazi: obiectele din jur, planetele sau stelele. Cea de-a doua e foarte rar intalnita in Univers. “De ce a disparut? Poate pentru ca unele procese s-au produs diferit pentru materie si pentru antimaterie”, spune dr. Raluca Muresan. Tocmai acest dezechilibru e investigat de cercetatori. 

Prin experimentul la care lucreaza, cei doi oameni de stiinta romani isi propun sa afle ce s-a intamplat cu antimateria. Imediat dupa Big Bang, la un miliard de particule de antimaterie a existat un miliard si una particule de materie. Aceasta diferenta ridicol de mica a facut, insa, ca lumea sa arate astfel.

Dar oamenii de stiinta nu au cum sa construiasca un microscop prin care sa vada cum se ciocnesc particulele si apoi sa analizeze ce se intampla atunci. Ei folosesc, insa, mai multe detectoare puse unul langa altul, ca intr-un sandvis, iar particulele trec dintr-o parte in alta. Unele se opresc in primul strat. Altele strabat toata stiva, pana in capat. Asa reusesc cercetatorii sa isi dea seama ce se intampla.

”Incercam sa punem particulele in evidenta, cum ai spune cand investighezi o crima, prin dovezi circumstantiale”, spune dr. Raluca Muresan. “Noi studiem toate radiatiile care trec prin diferitele straturi. Ce trece prin ele, lasa o urma, si putem reconstitui traiectoria. LHCb-ul se mandreste ca are foarte multe tipuri de detectori cu principii de detectie diferite”, spune si dr. Bogdan Popovici.

Oamenii de stiinta stiu de antimaterie deja de 80 de ani, insa nu reusesc nici cum sa-i afle misterul formarii. De aceea se face experimentul LHCb. “Antimateria are aplicatii in medicina, investigatii ale diferitelor tumori, metoda PET”, spune dr. Popovici.

Elevii romani invata despre experimentele Acceleratorului

Pe langa dr. Popovici si dr. Muresan, la experimentul care are loc in adancurile Genevei mai lucreaza alti 13 cercetatori romani de la institutul de la Magurele. Munca lor nu se rezuma insa la calcule intortocheate si ore intregi de stat cu ochii in calculator. Dr. Popovici e foarte implicat in popularizarea stiintei si spera ca elevii si studentii de astazi ii vor fi colegi peste cativa ani.

Editia locala CERN a cunoscutelor conferinte TEDx, care isi propune sa prezinte inovatiile din Tehnologie, va putea fi vazuta si in Bucuresti. “Dorim sa organizam un simulcast al evenimentului TEDxCERN, ce va avea loc in mai. Evenimentul nostru se va desfasura la Magurele, in sala de festivitati a IFIN-HH. In plus fata de vizionarea filmelor de la CERN, vom avea si invitati locali care sa tina scurte prezentari despre activitatile de cercetare din Romania”, spune dr. Popovici.

Cercetatorul mai pregateste acum, alaturi de colegii sai de la institut si de la Universitatea Bucuresti, un eveniment dedicat copiilor, "Cu mic, cu mare ... prin Univers", care va avea loc tot in mai. 500 de elevi vor asista la experimente facute de cercetatori, vor urmari documentare si vor participa la ateliere interactice. Poate cativa dintre ei, spera dr. Bogdan Popovici, vor dori sa urmeze o cariera in cercetare si vor duce mai departe “fizica noua”.

Articolul face parte dintr-o serie despre contributia romanilor la Acceleratorul de particule de la Geneva si descoperirea particulei lui Dumnezeu.