Page 23 - מגזין הטכניון | סתיו 2012

שיבלע את כדור הארץ"חור שחור "
23
הקר ביותר ביקום המקום
• הוא 72 קילומטרים, מה שהופך LHCאורכו של מאיץ החלקיקים
אותו לא רק למאיץ הגדול בעולם, אלא למתקן המדעי הגדול
בעולם.
•
המנהרה שבה נבנה המאיץ אינה מקבילה לפני הקרקע, אלא
נטויה בשיפוע של %4.1, והמרחק בינה לבין פני הקרקע הוא בין
05 מ' ל-571 מ'.
•
מעורבים כ-000,2 פיסיקאים ממאות מכוני מחקר LHCבפרויקט
בכל רחבי העולם. שלושה מהגופים האקדמיים המעורבים
בפרויקט הם כאמור הטכניון, מכון ויצמן ואוניברסיטת בר אילן.
•
תצרוכת החשמל של המאיץ משתווה לזו של העיר הסמוכה,
ז'נבה.
•
המאיץ מקורר לטמפרטורה של 7.1 מעלות קלווין, ולכן הוא
המקום הקר ביותר ביקום.
•
אורכו של גלאי "אטלס" הוא 54 מטרים, וגובהו 52 מטרים.
בשנים הקודמות להפעלת המאיץ נרשמות תקלות מעטות יחסית,
אבל הן מזינות היטב את חובבי האפוקליפסה: דליפת הליום,
קריסת עגורן שגרמה למותו של טכנאי שעבד במאיץ, ושבירת
אחד המגנטים הענקיים (מה שגרר עיכוב משמעותי בהפעלת
המאיץ). ואכן, לקראת הפעלתו של המאיץ התריעו גורמים שונים
על "סוף העולם", "חזרה למפץ הגדול" ו"חור שחור שיבלע את
כדור הארץ". תושב הוואי הגיש תביעה נגד הגופים המשתתפים
בבנייתו של המאיץ, בטענה שהתנגשות של שני אטומים במהירות
קרובה למהירות האור תביא לכך שכדור הארץ יישאב לתוך
חור שחור ויהפוך בעצמו לחור שחור. השערה הזויה לא פחות,
שפורסמה בעקבות התקלות שארעו במאיץ לאחר הפעלתו,
גרסה שבוזון היגס "אינו רוצה" להתגלות ולכן הוא משבש את
פעילות המתקן. פרופסור עמוס אורי מהטכניון התייחס לכל זה
בעבר באמרו: "אם ניסוי נכשל כמה פעמים זה לא סימן לכלום,
מבחינה סטטיסטית. היו פרויקטים מדעיים אחרים שנכשלו כמה
פעמים. גם ילד שלומד ללכת נופל שלוש פעמים."
שמתקבלים חלקיקים יציבים. החלקיקים היציבים האלה,
בניגוד להיגס ולדומיו, משאירים "חתימה" בגלאי, והצלבה
של כל החתימות האלו מאפשרת לזהות מה מקורן,
כלומר מי היה "חלקיק המקור" שדעך בסופו של דבר
לחלקיקים הנראים האלה. "אטלס", שהוא הגלאי הגדול
, מכיל הרבה "תת-גלאים", שמתמחים LHCביותר ב-
בזיהוי חתימות שונות של חלקיקים יציבים שונים.
ושם, ב"אטלס", התגלה ההיגס?
- CMSלמעשה הוא התגלה במקביל ב"אטלס" וב-
שני גלאים שונים (או "ניסויים", כפי שאנחנו קוראים
להם) - ולכן יש לנו כאן מעין הצלבת עדויות. שני
הניסויים האלה גילו עדויות להיגס במספר אופני דעיכה,
שבסופם נוצרים מיואונים, שהם החלקיקים שהגלאי
שלנו מתמחה בגילויים.
חשוב להבין שבגלל הדיסקרטיות הרבה שנשמרת
במתקן הזה, הקבוצות לא מדווחות באופן שוטף על
יחד עם CMSהממצאים. לכן למדנו על התגלית של
העולם כולו, ב-4 ביולי. רק באותו יום הבנו שהיגס
התגלה בעצם במקביל על ידינו ועל ידי העמיתים שלנו,
וזו בעצם אותה "עדות מוצלבת".
אתם נזהרים משימוש במילה "הוכחה".
נכון, כי בעצם מצאנו חלקיק שהתכונות שלו תואמות,
לפחות ברובן, את התכונות המיוחסות להיגס על פי
התיאוריה. זה הניסוח המדעי הזהיר והמדויק שאנחנו
נוקטים, אפילו שיש כאן ודאות מדעית. וכשמדובר
בוודאות מדעית, זה הרבה יותר חזק מ"ודאות" שאנחנו
מדברים עליה בחיי היומיום.
כמה חזק?
אם יגידו לך שהיום יש סיכוי של %08 לגשם, תיקח איתך מטרייה
מהבית בלי להתלבט. במדע, לעומת זאת, %08 זה "לא נחשב".
למעשה, בדצמבר 1102 כבר גילינו את ההיגס ברמת ודאות של
%59.99, אבל במדע אפילו זה לא מספיק.
אז מה מספיק?
בפיזיקה, רף המינימום הוא %599.99, או בכינויו המקוצר "5
סיגמה". לכן, התגלית של דצמבר לא הספיקה, ונאלצנו לחכות על
יולי - עד שיהיו לנו עדויות מצטברות שיעברו את אותו רף. עכשיו
אנחנו כבר ברמה של ודאות מלאה ויותר מזה - 7 סיגמה. ובכל
זאת, אנחנו לא מדברים על הוכחה עד שנסגור את כל הפינות.
והן?
כאמור, גילינו חלקיק שעונה על רוב התכונות שמייחסת התיאוריה
להיגס - למשל מסה של 5.621 ג'יגה אלקטרון-וולט - אבל נשארו
עוד תכונות שצריך לבדוק את קיומן לפני שנגיד: "זה ההיגס,
נקודה".
ומה הלאה?
לשנתיים, לטובת תיקונים LHCבחודש מרץ 3102 יוֹשבת ה-
ושידרוגים. אחת המטרות העיקריות של ההפוגה הזאת היא
להכפיל (כמעט) את האנרגיה של הההתנגשויות במאיץ - מ-8
). בגלל היחס הישר בין אנרגיה TeVל-41 טרה-אלקטרון וולט (
) יתקבלו כאן חלקיקים בעלי מסה אדירה, ולכן E = mc 2למסה (
יש סיכוי משמעותי מאוד שנראה דברים חדשים ומעניינים. ב-8102
תבוצע השבתה נוספת, שמטרתה הגדלת צפיפות החלקיקים
באלומה, במטרה להגדיל את מספר ההתנגשויות. למעשה יש כיום
תוכנית עבודה עד 0302.
פיזיקה