University of Helsinki
LHC-kiihdytin aloittaa ensimmäisen pitkän mittausrupeamansa tiistaina 30.3.2010 törmäyttämällä protoneja ennätyksellisellä 7 TeV:n energialla. Cerniin kerääntyy yli sata tiedotusvälineiden edustajaa raportoimaan koeasemien havainnoista, ja tilaisuutta voi seurata Helsingistäkin käsin. Alkava mittausjakso kestää 18-24 kuukautta ja aloittaa uuden energia-alueen systemaattisen kartoittamisen.
Cernin pääjohtaja Rolf Heuer kertoi tiistain lehdistötiedotteessaan, että 3,5 TeV:n hiukkassuihkuja on nyt nyt opittu käsittelemään rutiininomaisella tavalla, ja että suihkuja aletaan törmäyttää keskenään tiistaina 30.3.2010 alkaen klo 10. Törmäytysten ensimmäisiä vaiheita voi seurata koko päivän ajan Helsinkiin perustettavassa CMS-keskuksessa (vapaa pääsy), sekä myös Cernin webcast-lähetyksenä.
“Kahden 3,5 TeV:n protonisuihkun avulla olemme todellakin LHC:n fysiikan tutkimusohjelman kynnyksellä”, toteaa Cernin kiihdytinteknologian johtaja Steve Myers. Hän myös korostaa, että “paljon työtä tarvitaan vielä ennen törmäytyksiä – jo pelkkä protonisuihkujen kohdistaminen on kuin Atlantin vastakkaisilta puolilta ampuisi neuloja vastakkain”. Myersin mukaan ennen törmäysten aloittamista suihkujen ohjausjärjestelmille ja ilmaisimien suojajärjestelmille joudutaan vielä suorittamaan perusteellinen käyttöönottokatsastus, sillä LHC on ainutlaatuinen laite, jonka käyttöönotto on pitkä, asteittain etenevä prosessi.
Syksyllä 2008 LHC:n ensimmäiset hiukkassuihkut saatiin kiertämään yllättävän ripeästi, jo muutamassa tunnissa. Myös ensimmäiset hiukkastörmäykset voidaan tiistaina 30.3. saada ensimmäisen tunnin, parin kuluessa, mutta tähän voi myös kulua paljon pidempikin aika. Kun Cern edellisen kerran otti käyttöön suuren hiukkaskiihdyttimen, LEPin (Large Electron Positron collider) vuonna 1989, kesti kolme päivää ensimmäisten törmäytysten synnyttämiseen. Mikäli törmäyksiä ei LHC:ssa saada aikaan tiistaina 30.3., mediatapahtumaa jatketaan samassa laajudessa vielä keskiviikkonakin 31.3.
Terve. Ihan näin ajatus tasolla kiinnostaa nuo mikroskooppiset mustat aukot. Kuinka suuri energia niide syntymiseen tarvitaan riittääkö vielä tuo 7 TeV. Entä jos sellainen syntyisi mitä sille tapahtuisi? Jostain luin, että jos Hawkingin säteily ei toimisikaan se jäisi maapallon ytimeen ja söisi todella hitaalla aika välillä aineen protoneja yms.
Hei Jusa, LHC:n 7 TeV:n energia ei riitä lähimainkaan mustien aukkojen tuottoon, ellei teoretisoituja ylimääräisiä avaruusulottuvuuksia ole olemassa. Tällaiset ulottuvuudet olisivat käpertyneet hyvin pieneen tilaan eivätkä olisi normaalitilanteessa havaittavissa. Riittävän pienellä mittaskaalalla avaruus näyttäisi hyvin erilaiselta kuin tuntemamme kolmiulotteinen avaruus, ja näissä mittaskaaloissa painovoima heikkenisi etäisyyden funktiona nopeammin kuin tuntemamme 1/r^2. Ylimääräisten ulottuvuuksien rajalla laki muuttuisi muotoon r^(-2-d), jossa d on ylimääräisten ulottuvuuksien määrä. Samalla muuttuisi mustan aukon Schwarzschildin säde ja sen tuottoon tarvittava energia. Riippuen ylimääräisten ulottuvuuksien koosta ja määrästä LHC voisi siis periaatteessa tuottaa mustia aukkoja jo 7 TeV:n energialla.
Jos LHC onnistuisi tuottamaan mustan aukon, Hawkingin säteily takaisi sen hajoavan välittömästi takaisin alkeishiukkasiin. Mainintasi skenaariosta, jossa Hawkingin säteilyn ei toimisikaan viittaa luultavasti Rainer Plagan -paperiin aiheesta. Tähän paperiin löytyy Michelangelo Manganon ja Steven Giddingsin vastine ArXivista (http://arxiv.org/abs/0808.4087). Mangano ja Giddings ovat tunnettuja teoreettisia hiukkasfyysikkoja, jotka olivat mukana toimittamassa raporttia LHC:n turvallisuudesta. Manganoa vapaasti lainaten: “Paitsi että Plagan laskuissa on pieni 10^20 kertaluokkavirhe, hänen mallistaan seuraisi, että valkeat kääpiöt tuhoutuisivat lyhyemmässä ajassa kuin maailmankaikkeuden nykyinen ikä.” Vanhojen valkeiden kääpiöiden olemassaolo on yksi vahva kokeellinen todiste LHC:n turvallisuudelle. Mikäli LHC voisi tuottaa mustia aukkoja, niitä syntyisi myös kosmisten säteiden törmätessä niin maapalloon kuin valkoisiin kääpiöihin. Erityisesti valkoiset kääpiöt ovat hyviä haravoimaan pienet mustat aukot ytimeensä ja tuhoutuisivat siten varsin nopeasti.