της καθηγ. Θεοδώρας Δ. Παπαδοπούλου, Καθημερινή, 17/7/2012
Ένας νέος ορίζοντας άνοιξε για τα πειράματα Φυσικής Υψηλών Ενεργειών (ΦΥΕ) με τη συλλογή δεδομένων από συγκρούσεις δεσμών πρωτονίων (pp) που άρχισαν τον Δεκέμβριο 2009 στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων LHC (Large Hadron Collider) στο CERN. Δύο μεγάλες ανιχνευτικές διατάξεις, τα πειράματα ATLAS και CMS, στα οποία εργάζονται οι πειραματικοί φυσικοί του πεδίου ΦΥΕ, αφού ολοκλήρωσαν τη φάση κατασκευής και ελέγχου λειτουργίας τους με δεδομένα από κοσμική ακτινοβολία, άρχισαν να καταγράφουν γεγονότα από συγκρούσεις πρωτόνιο-πρωτόνιο και να αναλύουν τα αποτελέσματα.
Ένα πρωταρχικό ερώτημα που αναμένει απάντηση από τις μετρήσεις στο LHC είναι η αναζήτηση της προέλευσης της μάζας των στοιχειωδών σωματιδίων. Η θεωρία του μηχανισμού Higgs που δίνει μάζα στα σωματίδια μέσω αλληλεπιδράσεων με πεδία Higgs εμπνέει την αναζήτηση του SM Higgs μποζονίου στο πλαίσιο του Καθιερωμένου Προτύπου (Standard Model, SM). Σε υπερσυμμετρικές προεκτάσεις του SM προβλέπονται επίσης και άλλα μποζόνια Higgs, τα οποία επίσης αναζητούνται, αν υπάρχει υπερσυμμετρία στη φύση.
Το Καθιερωμένο Πρότυπο περιγράφει επιτυχώς τα στοιχειώδη σωματίδια που γνωρίζουμε ότι υπάρχουν μέχρι σήμερα και τις αλληλεπιδράσεις τους. Αλλά η γνώση της φύσης δεν είναι πλήρης, εφόσον δεν μπορούμε να απαντήσουμε στο βασικό ερώτημα της γέννησης της μάζας των στοιχειωδών σωματιδίων.
Στις 4 Ιουλίου 2012, σε ειδικό σεμινάριο στο αμφιθέατρο του CERN, τα δύο πειράματα ATLAS και CMS παρουσίασαν τα προκαταρκτικά αποτελέσματα (preliminary results) που ταυτόχρονα (two-way video) παρουσιάζονταν στο Διεθνές Συνέδριο της Μελβούρνης, ICHEP 2012 (4-11 Ιουλίου).
Με ευχάριστη έκπληξη επιβεβαιώθηκαν οι ψίθυροι των τελευταίων ημερών από τους συνεργάτες των πειραμάτων. Το μποζόνιο Higgs είναι το μόνο σωματίδιο που προβλέπεται από το Καθιερωμένο Πρότυπο και δεν έχει βρεθεί ακόμη. Ο μηχανισμός Higgs δεν προβλέπει την τιμή της μάζας του αλλά μια περιοχή μαζών που μπορεί να έχει.
Το σωματίδιο, στο οποίο αναφέρονται τα πειράματα, δεν γνωρίζουμε προς το παρόν τι ακριβώς είναι: είναι το σωματίδιο Higgs του Καθιερωμένου Προτύπου ή ένα σωματίδιο που ανήκει στη Νέα Φυσική πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο;
Με προσεκτική μελέτη και τη λήψη περισσότερων δεδομένων θα φανεί. Εχει μάζα περίπου 125 φορές τη μάζα του πρωτονίου και διασπάται σε δύο φωτόνια, που σημαίνει πως είναι μποζόνιο. Αναμφισβήτητα, αν επιβεβαιωθούν τα αποτελέσματα με μεγαλύτερη στατιστική, θα είναι κάτι θεμελιώδες!
Αυτό το επίτευγμα είναι αποτέλεσμα πάνω από 20 χρόνια προσεκτικής, επίπονου και υψηλού επιπέδου εργασίας από πολλούς συνεργάτες από διάφορα ερευνητικά εργαστήρια και πανεπιστήμια που εργάστηκαν στον επιταχυντή, στους ανιχνευτές, στα προγράμματα και στη φυσική.
Η έρευνα ΦΥΕ έχει δημιουργήσει παράδοση στην Ελλάδα και έχει συμβάλει στην ποιοτική άνοδο της εκπαίδευσης στα ΑΕΙ. Η Ελληνική Εταιρεία Σπουδών ΦΥΕ έχει περίπου 200 μέλη θεωρητικούς και πειραματικούς, καθηγητές, ερευνητές και διδακτορικούς φοιτητές σχεδόν σε όλα τα πανεπιστήμια της χώρας, αλλά και αρκετά μέλη από το εξωτερικό.
Συγκεκριμένα, στο πείραμα ATLAS συμμετέχουν το ΕΜΠ (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο), το ΕΚΠΑ (Εθνικό Καποδιστριακό Παν/μιο Αθηνών), το ΑΠΘ (Αριστοτέλειο Παν/μιο Θεσσαλονίκης), το Παν/μιο Αιγαίου και το ΕΑΠ (Ελληνικό Ανοικτό Παν/μιο). Στο πείραμα CMS συμμετέχουν το ΕΚΠΑ, το Παν/μιο Ιωαννίνων και το Ερευνητικό Κέντρο ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος».
Οι Ελληνες ερευνητές ΦΥΕ αναμένουν εδώ και αρκετούς μήνες τη χρηματοδότηση των εγκεκριμένων προτάσεων του προγράμματος «ΘΑΛΗΣ», για να διεκπεραιώσουν τις υπευθυνότητες που έχουν αναλάβει στα πειράματα του LHC.
Το παράδοξο είναι πως ενώ η Ελλάδα είναι ιδρυτικό μέλος του CERN, οι ερευνητές της αδυνατούν να εκμεταλλευθούν πλήρως την τεχνολογία αιχμής που παρέχει το εργαστήριο λόγω της σχεδόν μηδενικής χρηματοδότησης των δραστηριοτήτων τους, και με μεγάλες προσπάθειες και θυσίες παράγουν αποτελέσματα που τους επιτρέπουν να είναι παρόντες στο επιστημονικό γίγνεσθαι!
