JAKO, JAKO KUL

Zašto se LHC smrzava na apsolutnu nulu?

18.12.2014 u 15:33

Bionic
Reading

Veliki hadronski sudarač (LHC), u kojem je otkriven Higgsov bozon, posljednjih je dana doslovno postao kul – stručnjaci su ga tekućim helijem zamrznuli gotovo do apsolutne nule

Tim kriogeničara rashladio je najveći instrument svijeta na temperaturu od -269°C kako bi ga pripremio za ponovno pokretanje na proljeće 2015. Tada bi LHC trebao početi sa sudarima čestica na najvećim energijama koje su ikada dostignute na Zemlji.

Zašto je ovo smrzavanje nužno? LHC ima više od 1.000 supravodljivih magneta koji usmjeravaju čestice po njegovoj kružnoj putanji. Ovi magneti napravljeni su od posebnih materijala koji postaju supervodiči – provode struju bez otpora - kada se rashlade na vrlo niske temperature blizu apsolutne nule.

'Ti magneti moraju stvarati ekstremno jaka magnetska polja kako bi zaokretali čestice koje putuju brzinama vrlo blizu brzine svjetlosti', rekao je Mike Lamont, čelnik operacija na LHC-u. 'Za to su potrebne jako velike struje. Na sobnim temperaturama elektromagneti ne bi mogli podržavati tako jake struje', dodao je.

Kako bi magnete raspoređene u krugu od 27 km rashladili blizu apsolutne nule, inženjeri postupno ubacuju tekući helij u poseban sustav koji ih okružuje. Cijeli proces hlađenja traje više mjeseci. U njemu se koristi helij jer se on pretvara u tekućinu tek na temperaturi od pet kelvina, odnosno pet stupnjeva Celzijevih iznad apsolutne nule. Osim toga, on je jedini element koji se na najnižim temperaturama ne pretvara u krutinu. Konačno, prirodno je inertan što znači da se lako skladišti bez straha da bi se mogao zapaliti.

Hlađenje prvog sektora započeto je još u svibnju, a u siječnju cijeli bi sudarač trebao biti rashlađen na samo 1,9 kelvina.

Veliki hadronski sudarač najveći je svjetski akcelerator čestica koji bi trebao razriješiti neka od temeljnih pitanja fizike i unaprijediti ljudsko znanje o svemiru i zakonima prirode. Smješten je u kružnom tunelu dugačkom 27 kilometara, 175 metara ispod francusko-švicarske granice u blizini Ženeve.

U njemu je već potvrđeno postojanje Higgsova bozona koji drugim česticama daje masu, a znanstvenici se nadaju da će, zahvaljujući unapređenju detektora na više energije u godinama koje slijede, dati uvid u neke druge misterije kao što je primjerice tamna tvar koja čini čak 84,5 posto materije svemira.