Σάββατο, Σεπτεμβρίου 13, 2008

Τι δεν μας λένε για τον LHC

Διαβάζω άρθρα σε εφημερίδες και blogs, παρακολουθώ εκπομπές, συζητώ με φίλους για το περίφημο πείραμα στον νέο επιταχυντή LHC (Large Hardon Collider) του CERN.


Οι επιστήμονες που εμφανίζονται στην τηλεόραση είναι απολύτως καθησυχαστικοί. Αναφέρονται με τεράστιο ενθουσιασμό στο μεγαλύτερο gadget όλων των εποχών που κατασκεύασε ποτέ η ανθρωπότητα. Παρουσιάζουν τις διάφορες θεωρίες με την ακαταλαβίστικη τεχνική τους ορολογία χωρίς να αναφέρουν τίποτε για κινδύνους. Μπορεί να θεωρούν πως δεν υπάρχει ο παραμικρός κίνδυνος μια και όλα είναι υπό έλεγχο, εφόσον τα έχουν σκεφτεί και προβλέψει όλα.

Όοοολα;;; Πολύ μεγάλη κουβέντα, τόσο μεγάλη όσο το γνωστό σύμπαν!

Το πιθανότερο είναι ότι αποδέχονται τον υπαρκτό κίνδυνο για χάρη της γνώσης, αλλά δεν τον επικοινωνούν στο κοινό για να μην το ανησυχήσουν. Αποκρίπτουν τον κίνδυνο, το παιγνίδι με το άγνωστο, διότι πάντα ο άνθρωπος ρίσκαρε με το άγνωστο. Το κάνουν για να προστατέψουν την επιστημονική Έρευνα και Γνώση, την σύγχρονη εναλλακτική θρησκεία. Δεν ονομάστηκε τυχαία το Σωματίδιο Χίγκς, σωματίδιο του "Θεού". Οι επιστήμονες ως σύγχρονοι αρχιεπίσκοποι της Γνώσης, επικοινωνούν με το "ποίμνιό" τους με τέτοιο τρόπο ώστε εκείνο να αποδέχεται πως όλα γίνονται για το καλό του. Το ζητούμενο είναι η ανοχή του στην έλλειψη ουσιαστικής κατανόησης του πως ακριβώς γίνεται, γιατί γίνεται και ποιούς κινδύνους ενέχει το πείραμα. Το ζήτημα είναι να συμφωνήσει το κοινό να πληρώσει και να στηρίξει ηθικά, εκ των υστέρων, ένα σχέδιο που έχει προαποφασισθεί χωρίς την σύμφωνη γνώμη του. Έτσι τα μέσα μαζικής επικοινωνίας απλά παρουσιάζουν την "βιτρίνα" του πειράματος, αφήνοντας κάποιους επιδέξιους να αισχροκερδίζουν με την ανησυχία του κόσμου. Την ευθύνη γι αυτή την παραπληροφόρηση την έχουν αποκλειστικά οι επιστήμονες! Η όλη ιστορία θυμίζει ολίγον .... Τιτανικό ... !

Μάλιστα κάποιοι επιστήμονες, ευτυχώς λίγοι, χαμογελούν με εκείνο το επικύνδινα ειρωνικό χαμόγελο σιγουριάς που χρησιμοποιεί κάποιος "μεγάλος" όταν έχει να αντιμετωπίσει την αθώα και αφελή ερώτηση ενός παιδιού ... Η επιστημονική κοινότητα αντιμετωπίζει τον απλό άνθρωπο, ως αδαή, ως ένα παιδί που δεν είναι ικανό να κατανοήσει, να ζυγίσει και συνειδητά (δηλαδή έχοντας γνώση) να δώσει ή μη την συγκατάθεσή του!

Οι απλοί άνθρωποι, φίλοι και γνωστοί έχουν ακούσει ή διαβάσει για το τέλος της ανθρωπότητας. Μερικοί το συζητάνε όπως κουβεντιάζουν για το ντέρπι Παναθηναϊκού - ΑΕΚ, τον τελευταίο δίσκο της Βανδή και τις επιχειρηματικές δραστηριότητες Βουλγαράκη. Επικαιρότητα!

Άλλοι πάλι, είναι πραγματικά αγχωμένοι, αισθάνονται ότι κάποιο επικύνδινο πείραμα πάει να γίνει. Μη έχοντας όμως συγκεκριμένη, υπεύθυνη και εκλαϊκευμένη γνώση για τους πραγματικούς (ή ανύπαρκτους) κυνδίνους του πειράματος, μερικοί, πραγματικά φοβούνται ότι το τέλος της ανθρωπότητας είναι βέβαιο! Μάλιστα δίνουν και ημερομηνίες, το 2012 λένε! Το έγραψαν οι Μάγια, εαν δεν μας βρει απο τον Επιταχυντή στο CERN θα μας βρεί είτε από μετεωρίτη ή από την αναστροφή του γήινου μαγνητικού πεδίου ή από την συζυγία του ηλιακού συστήματος με το κέντρο του γαλαξία ή από έναν 3ο παγκόσμιο πόλεμο.

Άλλοι τέλος, πατώντας πάνω στην άγνοια και τον φόβο των παραπάνω, πουλάνε χιλιάδες σελίδες αισχροκερδίζοντας. Μεγενθύνουν το ζήτημα; το διαστρεβλώνουν; δεν παρουσιάζουν αντικειμενικά γεγονότα; παρουσιάζουν τον κίνδυνο ως βέβαιο ατύχημα, πνίγοντας έτσι τον υγιή σκεπτικισμό και μετατρέποντάς τον σε παραληρηματικό φόβο!

Κάποιοι άλλοι, πάντως προσπαθούν να βρουν την αλήθεια κάπου στην μέση, να ξεχωρίσουν την αλήθεια από το ψέμα και την υπερβολή, να καταλάβουν εάν πράγματι υπάρχουν κίνδυνοι και πως είναι σωστότερο να τους προσεγγίσει κανείς.

Εκτιμώ ότι έχω την τύχη, ξέχωρα από την πολύχρονη ερασιτεχνική μου ενασχόλησή με την αστροφυσική, να διαβάσω έναν από τους κορυφαίους και ωριμότερους σύγχρονους αστροφυσκούς, τον Martin REES. Δεν πρόκειται για κάποιον ασήμαντο επιστήμονα, έχει κατακτήσει με τις εργασίες του καμιά ντουζίνα διακρίσεις! Πρόκειται όμως για έναν επιστήμονα που είχε το σθένος να προκαλέσει τις δυτικές κοινωνίες με το βιβλίο του "Ο τελευταίος αιώνας μας" (Our final century).

Για τους κινδύνους του πειράματος του CERN, αρκεί να διαβάσει κανείς τι γράφει ο REES στις σελίδες 119 - 133. Θα βρεί εκεί όλα όσα, αυτά και μόνο που θα έπρεπε να συζητιούνται στα blogs, στις τηλεοράσεις και στα άλλα μαζικά μέσα επικοινωνίας για το πείραμα στον LHC.

Αλίμονο στους επιστήμονες, περιλαμβανομένου και του δικού μας Νανόπουλου, που βγαίνουν στα παράθυρα και ειρωνεύονται την δικαιολογημένη ανησυχία του κόσμου. Αντί να παριστάνουν τους "μπαμπάδες" που καθησυχάζουν παιδιά, θα έπρεπε να εξηγούν τους κινδύνους με τον ίδιο σφαιρικό και εκλαϊκευτικό λόγο που χρησιμοποιούν για να παρουσιάσουν τις πιθανές ανακαλύψεις. Ντροπή τους! Ντροπή τους που μένουν στην βιτρίνα για να προστατέψουν με συντεχνιακή νοοτροπία την θεά Γνώση και την ροή των funds!

Θα επιχειρήσω μια σύνοψη των θεμάτων σε επικεφαλίδες (όπως τις αναφέρει ο REES μια και με υπερκαλύπτουν) και μετά θα παρουσιάσω τις 3 πρώτες όσο πιο περιεκτικά μπορέσω:

  1. Ποιοί είναι οι 3 ενδεχόμενοι κίνδυνοι του Πειράματος στο CERN ?
    (σημείωση: Τρεις είναι οι κίνδυνοι που συζητιούνται μεταξύ των επιστημόνων, πιθανόν να υπάρχουν και άλλοι που δεν έχουν φανταστεί)
  2. Για το πείραμα στο LHC υπάρχουν παρόμοια φυσικά φαινόμενα που διαδραματίζονται καθώς μιλάμε σε κάποια γωνιά του σύμπαντος; Ποιές είναι οι ομοιότητες και ποιές οι διαφορές;
  3. Ποιοί κίνδυνοι είναι αποδεκτοί και ποιοί όχι; Πως μετράμε την επικυνδινότητα; Πως αποφασίζουμε εάν πρέπει να γίνει ένα πείραμα ή όχι;
  4. Ποιός πρέπει να αποφασίζει τελικά;
Πριν αναφερθώ στους 3 επικρατέστερους κινδύνους, πρέπει να τονίσω δύο ιδιαίτερα χαρακτηριστικά γνωρίσματα που θα χρησιμοποιηθούν ως βάση στην συνέχεια.

α) Στο πείραμα του CERN θα συγκρουστούν μετωπικά και συμμετρικά δύο δέσμες πρωτονίων.

β) Κάθε δέσμη θα είναι σαν ένα τρένο πάχους μικρότερου μιας τρίχας, που αποτελείται από 300 τρισεκατομμύρια πρωτόνια σε 2.808 πακέτα.

Είναι εξαιρετικά δύσκολο να σημαδέψεις και να κάνεις κάτι τόσο μικρό όσο ένα κινούμενο πρωτόνιο να συγκρουστεί μετωπικά με ένα άλλο! Γι αυτό δέσμες θα οδηγούνται στην σύγκρουση εκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο ώστε σύμφωνα με εκτιμήσεις να υπάρξουν τελικά μερικά εκατομμύρια πραγματικές συγκρούσεις. Η κάθε μια δέσμη θα αποκτήσει κινητική ενέργεια της τάξης των 7 TeV, προσφέροντας ενέργεια 14 TeV στο σημείο της σύγκρουσης.

Η ενέργεια των 14 TeV (14 * 10**12) είναι αντίστοιχη της ενέργειας που έχουν τα σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας που πέφτει πάνω στην γη, αλλά αποροφάται σε σημαντικό βαθμό από την γήινη ατμόσφαιρα. Τα σωματίδια υψηλής ενέργειας που προέρχονται κυρίως από εκρήξεις supernova (εκρηκτικός θάνατος μεγάλων άστρων), έχουν ενέργειες μέχρι περίπου 100 TeV (10**14 eV). Σωματίδια πάνω από 10**14 eV είναι πιο σπάνια και προέρχονται από το κέντρο του γαλαξία μας όπου βρίσκεται μια μεγάλη μαύρη τρύπα. Εξαιρετικά σπάνια είναι σωματίδια με ενέργειες στην περιοχή των ΕeV (10**18 eV) και αυτά πολύ πρόσφατα ανακοινώθηκε πως μάλλον προέρχονται από εξαιρετικά σπάνια και βίαια εξω-γαλαξιακά φαινόμενα όπως συγκρούσεις γαλαξιών ή από τα κέντρα πολύ μεγάλων και γέρικων γαλαξιών.

Μια άλλα σημαντική πληροφορία είναι ότι τα σωματίδια υψηλής ενέργειας που πέφτουν πάνω στην γη, δεν έρχονται όλα μαζί σε μορφή δέσμης όπως θα συμβαίνει στον LHC! Τα σωματίδια που φθάνουν στην γη με φυσικό τρόπο έρχονται ένα-ένα και συγκρούονται με σταθερά (ως προς εκείνα) σωματίδια της ατμόσφαιρας, "κλωτσόντας" τα αντί συνθλίβοντάς τα!

Όπως καταλαβαίνουμε οι δέσμες του LHC, όταν και άμα φθάσουν μετά απο 3 χρόνια δοκιμών στον στόχο των 14 TeV, είναι εξαιρετικά επικύνδινες. Η κάθε μια μπορεί να λιώσει μισό τόνο χαλκό! Επειδή γίνονται πιο επικύνδινες όσο παραμένουν σε τροχιά λόγω του ότι αυξάνεται η αστάθειά τους, γι αυτό "φρέσκες" θα μπαίνουν σε λειτουργία κάθε μερικές ώρες. Τι θα κάνουν τις παλιές; Καλή ερώτηση! Θα τις οδηγούν με ελεγχόμενο τρόπο σε ογκώδεις κατασκευές από γραφίτη για απορόφηση! Κάθε μια τέτοια κατασκευή αποτελείται από 8 μέτρα γραφίτη που ζυγίζει 10 τόνους. Ο γραφίτης είναι εμποτισμένος μέσα σε μπετόν 1.000 τόνων!


Η μέγιστη αναμενόμενη φωτεινότητα (luminosity) των δεσμών πρωτονίων θα είναι της τάξης των 10**34 erg/s, δηλαδή όσο του ήλιου μας! Η συγκέντρωση ενέργειας που θα δημιουργηθεί στιγμιαία στο σημείο της σύγκρουσης δεν έχει προηγούμενο στην ανθρώπινη ιστορία και πλησιάζει ακραίες καταστάσεις σωματιδίων υψηλής ενέργειας (supernova όπως αναφέραμε νωρίτερα) στο υπαρκτό σύμπαν! Από αυτό άλλωστε, δηλαδή την υπερ-υψηλή συγκέντρωση ενέργειας, εξαρτάται η επιτυχία του πειράματος διότι έτσι εκτιμάται ότι μπορούν να προσομειωθούν οι συνθήκες του νεογέννητου σύμπαντος.

Ποιοί είναι οι 3 ενδεχόμενοι κίνδυνοι του Πειράματος στο CERN ?

α) Να δημιουργηθεί μια μίνι-μαύρη τρύπα η οποία να παραμείνει σταθερή αποροφώντας τα σωματίδια που θα βρεί γύρω της. Σύμφωνα πάντως με την θεωρεία της Σχετικότητας η ενέργεια που απαιτείται για να σχηματιστεί μια τόσο μικρή μαύρη τρύπα είναι πολύ μεγαλύτερη από εκείνη που θα υπάρξει στο πείραμα.

Όμως κάποιες απο τις σύγχρονες θεωρίες που πρόκειται να δοκιμαστούν στον LHC, προβλέπουν την ύπαρξη μερικών πολύ μικρών έξτρα διαστάσεων στις οποίες η βαρύτητα είναι πολύ πιο ισχυρή απ΄ότι στις γνωστές. Αυτό σημαίνει πως στην περίπτωση αυτή η ενέργεια που απαιτεί η Θεωρεία της Σχετικότητας είναι μικρότερη και το ενδεχόμενο δημιουργία μαύρης τρύπας πιθανότερο.

Εάν δηλαδή ισχύει η θεωρία των έξτρα διαστάσεων πιθανόν να δημιουργηθεί μια μίνι-μαύρη τρύπα. Βέβαια ακόμη και αν συμβεί αυτό, η μίνι μαύρη τρύπα θα εξαφανιστεί εκπέποντας ακτινοβολία σύμφωνα με την θεωρία του Χόκινγκς. Προσέξτε, σύμφωνα με την θεωρία ... Πράγματι η εξαύλωση μιας μίνι μαύρης τρύπας δεν έχει επιβεβαιωθεί πειραματικά, δεν έχει δηλαδή παρατηρηθεί να συμβαίνει κάπου στο σύμπαν.

Επομένως το πείραμα θα αποτελέσει και μιας πρώτης τάξης ευκαιρεία για πειραματική επιβεβαίωση ή (δραματική) απόριψη της θεωρίας του Χόκινγκς. Μάλιστα οι επιστήμονες αναμένουν να επιβεβαιώσουν πειραματική για πρώτη φορά την ακτινοβολία Χόκινγς στον LHC. Σύμφωνα με το ίδιο το CERN ο LHC θα αποτελέσει ένα εργοστάσιο παραγωγής μίνι μαύρων τρυπών, δημιουργώντας περίπου 1 μίνι μαύρη τρύπα το δευτερόλεπτο!

Τότε πως βγαίνουν μερικοί και λένε πως δεν θα δημιουργηθούν, εφόσον αποτελεί στόχο η μαζική δημιουργία τους ... για να επιβεβαιωθούν πειραματικά τόσο η θεωρεία των έξτρα διαστάσεων, η ακτινοβολία Χόκινγκς και ένα σωρό άλλα καλούδια για την δημιουργία του σύμπαντος ;!

α) Τι θα συμβεί εάν πράγματι υπάρχουν οι έξτρα διαστάσεις αλλά δεν ισχύει η θεωρία του Χόκινγκς; Εύλογο το ερώτημα! Θα δημιουργηθούν πολλές αλλά σταθερές και ίσως μη ανιχνεύσιμες (αφού δεν θα εκπέμπουν ακτινοβολία Χόκινγκς) μίνι μαύρες τρύπες στο κέντρο ακριβώς του LHC. Στο κενό των σωλήνων της δέσμης δεν φαίνεται να υπάρχει αρχικά κίνδυνος, αλλά πιθανόν οι μίνι μαύρες τρύπες να ενωθούν και αποροφώντας στην συνέχεια σωματίδια (κουάρκς, ηλεκτρόνια) να μεγαλώσουν σημαντικά. Σύμφωνα με τον Otto Roosler , ειδικό στην θεωρεία του χάους και τα πολύπλοκα συστήματα, η συμπεριφορά της μινι-μαύρης τρύπας ενδεχομένως να μην είναι γραμμική. Ο Otto υποστηρίζει μια διαφορετική ερμηνεία της Γενικής Σχετικότητας σύμφωνα με την οποία η μαύρη τρύπα είναι ελαφρά φορτισμένη και ο ορίζοντας γεγονότων εκτείνεται εως το άπειρο, επομένως δεν εκπέμπει ακτινοβολία Χόκινγκς. Σύμφωνα με τον Otto, η μίνι-μαύρη τρύπα μπορεί να μεγαλώσει εκθετικά, αντιδρώντας όπως ένα αυτο-οργανώμενο σύστημα τύπου κβάζαρ και να "καταβροχθίσει" ολόκληρη την γη μέσα σε μερικούς μήνες αντί για εκατομύρια χρόνια που προβλέπουν τα γραμμικά μοντέλα.

β) Κατά την τρομερή σύγκρουση, τα πρωτόνια και νετρόνια του πυρήνα θα διαλυθούν κυριολεκτικά σε κουάρκς, στα συστατικά τους στοιχειώδη σωματίδια δηλαδή. Θυμάμαι όταν πριν 20 και πλέον χρόνια διάβαζα σε επιστημονικό περιοδικό για την "ανακάλυψη" (θεωρητική κατασκευή) των κουάρκς, πως ήταν τόσο ισχυρή η δύναμη που τα ένωνε μεταξύ τους, ώστε ήταν αδύνατο να αποκοληθούν ... Σήμερα συζητούν οι επιστήμονες για μια σούπα (πλάσμα) από κουάρκς ... Ο 2ος κίνδυνος αφορά τα παραδοξόνια (strangelets). Αυτά είναι νέα πολύ βαριά (πυκνά) σωματίδια που ενδεχομένως να σχηματιστούν από την επανένωση των κουάρκς.


Παρόλο που μόνα τους μπορεί να είναι ακίνδυνα γιατί θα είναι μικρότερα του ατόμου, σύμφωνα με την θεωρία μπορεί να είναι πολύ επικύνδινα εαν έρθουν σε επαφή με την ύλη που γνωρίζουμε, αλλοιώνοντας την υφή της και μετατρέποντάς την και αυτή σε παραδοξόνια. Σύμφωνα με το απίθανο αυτό σενάριο, η γη θα μερατραπεί σε μια παράξενη, υπερπυκνή μπάλα ακτίνας περίπου 100 μέτρων!


γ) Το τρίτο και πιο εξωφρενικό σενάριο είναι να καταστραφεί η υφή του χώρου ολόκληρου του σύμπαντος! Ναι καλά διαβάσατε. Οι θεωρίες των αστροφυσικών μας επιτρέπει να κάνουν συζητήσεις με τέτοιο περιέχομενο πρόσωπο - με πρόσωπο! Πως μπορεί να συμβεί κάτι τέτοιο; Σύμφωνα με την κβαντομηχανική το επονομαζόμενο κβαντικό κενό δεν είναι και τόσο κενό όσο αφήνει να εννοηθεί η λέξη κενό.

Διαθέτει μια πολύ μικρή ποσότητα ενέργειας. Είναι το κατώτερο ποσό ενέργειας, το κβαντικό κατώφλι ενέργειας ως προς το οποίο συγκρινόμενες άλλες μεγαλύτερες ποσότητες ενέργειας δίνουν υπόσταση στα στοιχειώδη σωματίδια, άτομα, στην ύλη, κλπ. Το κβαντικό κενό με άλλα λόγια είναι το "ύφασμα" από το οποίο είναι φτιαγμένος ο χώρος.

Ορισμένοι επιστήμονες εκτιμούν πως η τιμή του κατωφλιού ενέργειας του κβαντικού κενού είναι ασταθής και αυθαίρετη, ότι δηλαδή θα μπορούσε να είναι μεγαλύτερη ή μικρότερη αλλά φυσικά ποτέ εντελώς μηδέν. Ο χώρος δηλαδή δεν είναι ένας και μοναδικός αλλά μπορεί να υπάρξει σε διαφορετικές μορφές όπως το νερό (στερεά, υγρή & αέρια). Η παρομοίωση που κάνει ο REES με το υπερ-παγωμένο νερό είναι ευρηματική! Ίσως δεν είναι γνωστό αλλά όταν το νερό είναι εντελώς ακίνητο και πεντακάθαρο, μπορεί να ψυχθεί σε θερμοκρασία πολύ μικρότερη της κανονικής θερμοκρασίας παγοποίησής του (0 βαθμοί Κελσίου). Η θεωρητική θερμοκρασία είναι -42 βαθμοί Κελσίου και πειραματικά έχουν επιβεβαιωθεί θερμοκρασίες -21 βαθμών όπου το υπερπαγωμένο νερό παρέμεινε σε υγρή μορφή!

Το "κακό" με το υπερπαγωμένο νερό είναι πως μια έστω και μικρή τοπική διαταραχή, όπως το να πέσει ένας κόκος σκόνης στην επιφάνειά του, είναι αρκετή για να προκαλέσει την άμεση μετατροπή του όγκου του σε υγρή μορφή! Κατά αναλογία θα μπορούσε, θεωρητικά, όσο και εξαιρετικά απίθανο αν ακούγεται, η μικρή τοπική διαταραχή που θα προκαλέσει η μεγάλη συγκέντρωση ενέργειας στο σημείο της σύγρουσης να προκαλέσει μια αλλαγή φάσης στην υφή του χώρου!

Το κβαντικό κενό θα αποκτήσει ξαφνικά ένα νέο κατώφλι! Η αλλαγή φάσης θα μεταδοθεί σε ολόκληρο το σύμπαν τουλάχιστον με την ταχύτητα του φωτός. Λέω τουλάχιστον διότι υπάρχουν κβαντικά φαινόμενα που φαίνεται να μεταδίδονται ακαριαία και που δεν έχουν απ΄όσο γνωρίζω εξηγηθεί ικανοποιητικά.

Τα 3 παραπάνω ενδεχόμενα φαντάζουν τόσο εξωπραγματικά, ώστε εύκολα κάποιος να τα απορίψει, να τα αγνοήσει, ακόμη και να τα ειρωνευτεί ακριβώς επειδή φαντάζουν εξωπραγματικά!

Όμως μήπως υπάρχουν πιο ψύχραιμοι και καλύτεροι τρόποι προσέγγισης αυτών των εξωφρενικών ενδεχομένων, αλλά και του όλου εγχειρήματος;

Συμβαίνουν αντίστοιχα φαινόμενα με το Πείραμα κάπου στο γνωστό σύμπαν ?

Η ερώτηση είναι εύλογη και πολύ έξυπνη. Με απλά λόγια, εάν αυτό που πρόκειται να συμβεί στο CERN το επαναλαμβάνει η φύση από μόνη της κάπου στο σύμπαν δεν έχουμε λόγο να ανησυχούμε, τουλάχιστον για το 3ο ενδεχόμενο ... Όσοι επιστήμονες προσπαθούν να μας καθησυχάσουν λένε πως αυτό που θα συμβεί στον LHC συμβαίνει καθημερινά σε ολόκληρο το σύμπαν. Μάλιστα, λένε, συμβαίνει ακριβώς πάνω απο κεφάλια μας καθώς σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας προσπίπτουν στην γήινη ατμόσφαιρα. Και βέβαια ψεύδονται !

Το σκεπτικό αυτό χρησιμοποίησε ο REES πίσω στα 1983 όταν μελετούσε την ασφάλεια των πειραμάτων τότε. Διαπιστώθηκε ότι οι ενέργειες σύγκρουσης των πειραμάτων της εποχής (π.χ. του μεγάλου συγκρουστή LEP-Large Electron-Positron collider ήταν της τάξης των 50 GeV και του SPS 500 GeV) ήταν αρκετά μικρότερες απο εκείνες που προκαλεί η κοσμική ακτινοβολία όταν πέφτει πάνω σε ατομικούς πυρήνες στο κενό του σύμπαντος.

Στο τωρινό πείραμα στο CERN όμως οι ενέργειες σύγκρουσης έχουν πολλαπλασιαστεί. Σύμφωνα με μελέτες που έχουν γίνει παραμένουν μικρότερες από εκείνες που συμβαίνουν στο σύμπαν και ενδεχομένως η πιθανότητα να συμβεί μια μετάλαξη του χώρου να είναι κοντά 1 στο δισεκατομμύριο, όμως οι συνθήκες που μπορεί να οδηγήσουν σε ατύχημα με τα παραδοξόνια δεν είναι επαληθεύσιμες στην φύση!

Ενδεχομένως παραδοξόνια να σχηματίζονται σποραδικά μέσα στο κενό του σύμπαντος καθώς η κοσμική ακτινοβολία συγκρούεται με μοναχικά άτομα. Όμως το παραδοξόνιο που θα σχηματιστεί μέσα σε ένα τόσο αραιό περιβάλλον (νομίζω 1 άτομο/ κυβικό μέτρο!) είναι εξαιρετικά απίθανο να συναντήσει άλλο πυρήνα στην πορεία του. Αντιθέτως μπορεί το κενό του LHC να είναι ακόμη πιο αραιό από εκείνο στις παρυφές του σύμπαντος, όμως το παραδοξόνιο, αν σχηματιστεί μέσα στον LHC θα έχει την συντροφιά τρισεκατομμυρίων άλλων σωματιδίων!

Υπάρχει ακόμη μια σημαντική διαφορά με το πείραμα του CERN και τις φυσικές συνθήκες σύγκρουσης. Όταν ένας βαρύς πυρήνας υψηλής ενέργειας πέσει πάνω σε ένα πλανήτη (ας πούμε χωρίς ατμόσφαιρα) ακόμη και αν σχηματιστεί ένα παραδοξόνιο ως "σκουπίδι" από την σύγκρουση με ένα άτομο στο χώμα του πλανήτη, αυτό θα συνεχίσει την αρχική πορεία του πυρήνα. Στην περίπτωση όμως του πειράματος έχουμε συμμετρική σύγκρουση δύο αντίθετα κινούμενων σωματιδίων, οπότε το παραδοξόνιο δεν θα έχει εναπομείνουσα κινητική ενέργεια. Το παραδοξόνιο, θα παραμείνει στην περιοχή με υψηλότερη πιθανότητα προσέλκυσης σωματιδίων από ότι μπορεί να συμβαίνει με φυσικό τρόπο. Επιπλέον η θεωρεία προβλέπει τα παραδοξόνια να είναι θετικά φορτισμένα, δηλαδή αποθητικά, αντί αρνητικά. Επομένως πρέπει να συμπέσουν αρκετές "κακές" συμπτώσεις για γίνει πραγματικότητα το ατύχημα των παραδοξονίων.

Συμπερασματικά οι συνθήκες του πειράματος του LHC δεν επαναλαμβάνονται πουθενά αλλού στο σύμπαν!
  1. Το κενό στους 2 σωλήνες του LHC εκτιμάται ότι είναι ενδεχομένως πιο κενό ακόμη και απο το διαστρικό κενό.
  2. Η θερμοκρασία, μόλις 1,9 βαθμοί Κελσίου πάνω από το απόλυτο μηδέν, επίσης εκτιμάται πως δεν υπάρχει πουθενά αλλού στο σύμπαν
  3. Οι δέσμες σωματιδίων του LHC είναι πολύ πιο πυκνές τουλάχιστον από την σωματιδιακή ακτινοβολία που πέφτει πάνω στην γη
  4. Τα σωματίδια θα συγκρουστούν μετωπικά και με την ίδια ενέργεια, κάτι που επίσης δεν συμβαίνει στο σύμπαν.
Επομένως το επιχείρημα των επιστημόνων καταρέει και η ανησυχία μερικών επιστημόνων, αλλά και του απλού ανθρώπου είναι εύλογη και δικαιολογημένη.
Οπότε ερχόμαστε στο επόμενο ερώτημα.

Ποιοί κίνδυνοι είναι αποδεκτοί και ποιοί όχι;

Είναι περισσότερο από προφανές πως τα πειράματα στον LHC, στις επιθυμητές ενέργειες ενέχουν κίνδυνο. Πως μπορούμε να μετρήσουμε τον κίνδυνο αυτό και να αποφανθούμε εάν ο κίνδυνος είναι αποδεκτός ή όχι;

Ο συνηθισμένος τρόπος υπολογισμού είναι να εκτιμηθεί η πιθανότητα να συμβεί το υποτιθέμενο ατύχημα και να πολλαπλασιασθεί με έναν αριθμό που να εκφράζει την ζημιά που θα προκληθεί.

Για τα δυο πρώτα ενδεχόμενα (μαύρη τρύπα, παραδοξόνια) η ζημιά θα είναι η ολοκληρωτική καταστροφή της γης. Ένας τρόπος μέτρησης της ζημιάς είναι ο αριθμός των ανθρώπινων ζωών που θα χαθούν -> 6 δισεκατομμύρια ανθρώπινες ζωές. Ποιά είναι η πιθανότητα να συμβεί μια καταστροφή στον LHC; H πιθανότητα που αναφέρει ο Martin να έχει προκύψει από τις μελέτες των επιτροπών ασφάλειας για το CERN, είναι 1 /50.000.000. Πραγματικά εξαιρετικά μικρή. Είναι σαν να κερδίζεις το λότο!

Πως; Δεν είναι εντελώς μηδέν αναρωτιέστε; ΜΗΔΕΝ;; Μα δεν υπάρχει τίποτε, μα τίποτε με πιθανότητα μηδέν, όπως και με απόλυτη βεβαιότητα! Βγαίνουν επιστήμονες στα κανάλια και ξεδιάντροπα μας μιλάνε για μηδενικές πιθανότητες!

Λοιπόν εαν πολλαπλασιάσουμε τα 6.000.000.000 * 1/50.000.000 έχουμε τον αριθμό 120 ζωές που δείχνει επικυνδινότητα του πειράματος. Το ισοδύναμο απώλειας 120 ανθρώπινων ζωών. Ο REES βέβαια σύμφωνος με την παραδοσιακή δυτική κουλτούρα της προστασίας του ατόμου, κάθε ατόμου, λέει πως δεν θα δεχόταν ένα πείραμα με ισοδύναμο το βεβαιομένο αποτέλεσμα 120 νεκρών. Όμως εδω γίνονται πόλεμοι με αναμενόμενες απώλειες πολλές χιλιάδες ζωές!

Εαν έτσι το υπολόγισαν όσοι έδωσαν το "OK, έχουν πέσει τελείως έξω. Στο συγκεκριμένο πείραμα, η καταστροφή δεν είναι απλά η απώλεια 6 δις ανθρωπίνων ζωών. Είναι η ολοκληρωτική εξαφάνιση του ανθρωπίνου είδους μαζί και με όλα τα άλλα είδη ζωής πάνω στον πλανήτη! Τι είδους πολλαπλασιαστή πρέπει να χρησιμοποιήσουμε στην παραπάνω εξίσωση;

Πόσο "κοστίζει" η απώλεια ολόκληρου του ανθρώπινου είδους; Πόσο "κοστίζει" η απώλεια κάθε μορφής γήινης ζωής;

Ο Martin REES λέει πως στην περίπτωση εξαφάνισης του ανθρώπινου είδους, 1 ανθρώπινη ζωή αξίζει όσο 6.00.000.000 ζωές. Επομένως το 120 γίνεται 720.000.000.000 και δεν έχουμε συνυπολογίσει την αξία της βιόσφαιρας.

Η σταθμισμένη επικυνδινότητα του πειράματος στον LHC όσον αφορά τους δυο πρώτους κυνδίνους, εφράζεται ως το ισοδύναμο της απώλειας 1 τρισεκατομυρίου ανθρωπίνων ζωών!

Πως είπατε κύριοι της επιστήμης; Δεν είνα επικύνδινο το πείραμα στον LHC;!! Άδικα ανησυχεί ο "κόσμος";

Να σταματήσει εδω και τώρα ο άνθρωπος να το παίζει "θεός"!

Το τελευταίο ερώτημα, "Ποιός πρέπει να αποφασίζει τελικά για τέτοιου είδους πειράματα και πως μπορεί να συμβεί αυτό", το αφήνω στον καθένα μας να το σκεφτεί.
Τώρα έχετε και εσείς την εξίσωση! Βάλτε την δική σας αξία πάνω στην ανθρώπινη ζώη, το είδος μας και την αξία της γήινης ζωής και βγάλτε τον δικό σας βαθμό επικυνδινότητας!

14 σχόλια:

ange-ta είπε...

χα χα Mirage,

Τίποτα δεν σου ξεφεύγει!!!

Καταπληκτική ανάρτηση.

Στην κλέβω αυτούσια!
Τον Martin Rees τον έχω διαβάσει και γω, αλλά επειδή έχω φλομώσει τη σελίδα μου με καταστροφολογίες είπα, να γράψω ένα ........χαρούμενο άρθρο!!

Vagelford είπε...

Τα περισσότερα από τα θέματα που θέτεις έχουν απαντηθεί ικανοποιητικότατα χωρίς κανένα σκοτεινό σημείο, ενώ τα υπόλοιπα δεν έχουν νόημα αφού στηρίζονται σε παρανοήσεις. Για παράδειγμα, για ότι αφορά τις mini black holes έχω εξηγήσει κάποια πράγματα στο blog μου.

Mirage είπε...

ange-ta ελπίζω το άρθρο μου να ΜΗΝ αποπνέει καταστροφολογία, αφιέρωσα αρκετό κείμενο στα δεδομένα και συνεχώς αναφέρω ότιοι πιθανότητες είναι πολύ - πολύ μικρές. Καταστροφολογία είναι η βεβαιότητα ότι θα συμβεί η καταστροφή.

Vagelford σου απάντησα στο blog σου. Δεν υπάρχει καμία παρανόηση. Κάθε πείραμα ενέχει κίνδυνο πόσο μάλλον αυτό! Το όλο ζήτημα έχει να κάνει με την σωστή εκτίμηση των πιθανοτήτων του ατυχήματος και νομίζω πως το άρθρο μου υπεύθυνα εστιάζει σε αυτό ακριβώς

ange-ta είπε...

Ο Ρισ έπαθε Αλσχάϊμερ!

Οσα έγραψε στο βιβλίο του, τα ξέχασε!

1. http://www.guardian.co.uk/profile/martinrees

2. A technician works on the Atlas semiconductor tracker barrel. Photograph: Cern

Suppose we were time travellers, and could transmit one key item of modern knowledge to a great intellect of the ancient world - Aristotle, for instance. What would we choose to tell them, a single sentence that would most transform their view of the world? We could tell them the scale of the universe - that the stars are other suns, and that there are billions of them. Or that all species emerged, over billions of years, via natural selection.

But I think what would enlighten them most of all would be the knowledge that all the stuff in the world is made of atoms - not of earth, air, fire and water, as the ancients believed. But what are the atoms themselves made of? Are they like an onion-skin with layer upon layer of structure, or will we soon reach bedrock, in the sense that the stuff of the universe will be fully understood?

It might seem paradoxical that the biggest scientific instruments of all are needed in order to probe the very smallest things in nature. The micro-world is inherently "fuzzy" - the sharper the detail we wish to study, the higher the energy that is required and the bigger the accelerator that is needed.

The Cern laboratory in Geneva was set up in 1955, to bring together European scientists who wished to pursue research into the nuclear and sub-nuclear world. Physicists then had greater clout than other scientists because the memory of their role in the second world war was fresh in people's minds. Through a succession of projects - each too expensive for any single European country to fund - Cern has been at the forefront of endeavour to build ever more powerful accelerators probing ever smaller scales. This culminates in the Large Hadron Collider (LHC). Within its circular tunnel, 27km in circumference, protons hurtle around at 99.9999991% of the speed of light. The amazing technology combines huge civil engineering with microscopic precision.

Cern is a triumph of European collaboration, but it now has a global ascendancy, and is the premier laboratory in the world for particle physics. When it switches on this summer, the LHC will generate, in a microscopic region where beams of particles collide, a concentration of energy that has never been achieved before - a concentration that mimics, in microcosm, the conditions that prevailed in the universe during the first trillionth of a second after the big bang.

The impacts may generate particles of a novel kind never before detected in a laboratory (and which may even never have existed on the earth before). This possibility is especially interesting, because one of the most perplexing features of our universe is that there is a lot of material which isn't made up of ordinary atoms. It's possible that this "dark matter" consists of particles that are left over from the fiery beginning of the universe. The LHC may allow scientists to create and study these particles.

There are strengthening links between the sciences of the very large and the very small. It's even possible that the LHC might tell us about the nature of space itself. In everyday life we regard space as dull vacuum. But this dismissive attitude is as misleading as it would be for us to believe that invisible clear air is less substantial that the clouds floating in it. Most theorists suspect that space has an intricate structure - that it is "grainy" - but that this structure is on a much finer scale than any known subatomic particle. The structure could be of an exotic kind: extra dimensions, over and above the three that we are used to (up and down, backward and forward, left and right).

A polished surface may seem smooth, but when viewed under a microscope it has bumps and dips in it: likewise our space, viewed on an ultra-fine scale, may have extra dimensions. The favoured view is that these extra dimensions only manifest themselves on scales a trillion trillion times smaller than atoms, and one of the most fascinating outcomes from the LHC could be the first evidence for them.

Whatever comes out of the LHC, the results will be a stimulus to next-generation Einsteins who will achieve the next steps in a quest, which started in ancient times, to understand the building blocks of the natural world.

· Martin Rees is Astronomer Royal and president of the Royal Society

· This article was amended on Tuesday July 15 2008. We said that protons will travel around the LHC ring at 99.99% of the speed of light; the correct figure is 99.9999991%. This has been corrected.

Αυτά είπε!!

Ούτε μουξ για κινδύνους και τα λοιπά!!!!!

alkinoos είπε...

δεν έχουμε παρά να περιμένουμε τα αποτελέσματα ! Αν θέλω με κινδυνο την εξαφάνιση της ανθρώπινης ζωής ? ΣΊΓΟΥΡΑ !!!!!!

antidrasi+sex είπε...

Διάβασα το κείμενο στις ange-ta, μου άρεσε η ανάλυση σου καθότι μη σχετικός (μια πρώτη δέσμη μόνο από φυσική).
Θα αφήσω εκεί εκτενέστερο σχόλιο, αλλά θεώρησα αδικία να μην αφήσω και εδώ το "γεια" μου.

ange-ta είπε...

@ αντιδραση και σεξ,

είσαι πολύ φίνος!!!!!

Mirage είπε...

Γεια σου αντιδραστηκέ ;) Alkinoe no comment. Αnge-ta σου έστειλα μέρικές σκέψεις για τον Rees στο blog σου ...

Ανώνυμος είπε...

Είσαι ο καλύτερος, μού απαντήθηκαν όλα τα ερωτήματα....
Πιστεύω πώς ειναι καιρός να σταματήσουμε αυτό το πείραμα όσο είναι καιρός...

Άν όντως δημιουργηθεί μια μάυρη τρύπα σίγουρα θα αρχίσει να αποροφάει μεγάλα ποσά ενέργειας , απο τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία της γής μέχρι να μεγαλώσει σταδιακά.

Συνέχισε έτσι φίλε μου.........

ange-ta είπε...

http://ange-ta.blogspot.com/2008/09/blog-post_14.html

μην ξεχάσεις να περάσεις να δεις ένα πολύ ωραίο νέο σχόλιο!!!!

Εξ άλλου η ανάρτηση δική σου είναι!

Αϊάσανθος Ίων είπε...

Γεια σου, Mirage.

Διάβασα το θαυμάσιο κείμενό σου από το ιστολόγιο της ange-ta. Θέλω από εδώ να σου εκφράσω τις προσωπικές μου ευχαριστίες.

Είμαι κι εγώ πεπεισμένος, εδώ και πολύ καιρό, ότι αυτό το πείραμα πρέπει να αποτραπεί. Χρειάζεται, λοιπόν, να αναζητήσουμε και υιοθετήσουμε τρόπους μιας πιο συντονισμένης αντίδρασης.

Μπορούν να βρεθούν τέτοιοι τρόποι; Ασφαλώς και μπορούν, αρκεί να αφήσουμε τη φαντασία μας να δουλέψει. Και ας μην υποτιμούμε τις δυνάμεις μας. Το λιγότερο που μπορούμε να πετύχουμε, είναι μία πιο σωστή ενημέρωση κι ευαισθητοποίηση του κόσμου (και ημών των ιδίων).
Θα αναφέρω εδώ, ενδεικτικά, μερικούς τέτοιους τρόπους αντίδρασης, προκειμένου να γίνουν αντικείμενο συζήτησης, ώστε να υιοθετήσουμε όποιον ή όποιους κρίνουμε πιο ενδεδειγμένο και αποτελεσματικό. Εννοείται ότι όσο περισσότερες ιδέες προταθούν, τόσο το καλύτερο.

1. Να εξαπολύσουμε ένα βομβαρδισμό e-mail στους κυρίους κυρίους επιστήμονες του πειράματος, θέτοντάς τους όλες τις ενστάσεις κι ερωτήσεις που δεν τους θέτει κανένας ακριβοπληρωμένος δημοσιογράφος, και οι οποίες γεννιούνται εύλογα από τις δικές τους δημόσιες δηλώσεις, και αναρτώντας τες, μαζί με τις ενδεχόμενες απαντήσεις τους, στα ιστολόγιά μας, ώστε να καταδειχθεί η ρηχότητα και γύμνια των θέσεών τους. Με δυο λόγια, να γίνουμε οι κακοί τους δαίμονες. Το αναγκαίο υλικό υπάρχει και είναι στη διάθεσή μας.
2. Να θέσουμε το ζήτημα στα κόμματα και τους πολιτικούς, επίμονα και ως προς όλες τις πλευρές του, πιέζοντάς τους να πάρουν ξεκάθαρη θέση και να ενεργήσουν προς την κατεύθυνση της ματαίωσης του πειράματος.
3. Να βρούμε τρόπους –δημοσιοποιώντας τους κιόλας, μέσα από τα ιστολόγιά μας και από όποιο άλλο πρόσφορο βήμα υπάρχει– ώστε να «σφίξουμε τη στρόφιγγα» της χρηματοδότησης του CERN. Η πρωταρχική πηγή χρηματοδότησής του είναι ο καθένας από εμάς! Εάν εμείς περιορίσουμε την τροφοδοσία του χρηματοδοτικού μηχανισμού, μέσω, π.χ., της ελάττωσης των προσωπικών μας δαπανών, της άρνησής μας να πληρώνουμε τους φόρους κ.λπ., η συνέχιση του πειράματος μπορεί να καταστεί εξαιρετικά δυσχερής.
4. Στο εξωτερικό υπάρχουν ήδη ένα σωρό ιστοσελίδες εναντίον του CERN, συγκεντρώνονται υπογραφές κ.λπ. Να έρθουμε σε επαφή με αυτόν τον κόσμο, προκειμένου να οργανωθεί ένα παγκόσμιο, συντονισμένο κίνημα κατά του πειράματος. Ως πρώτο βήμα, από τη δική μας πλευρά, ίσως θα μπορούσε να είναι η δημιουργία ενός δικτυακού τόπου ο οποίος να έχει αποκλειστικό αντικείμενο το CERN.
Βέβαια, χρήσιμη θα ήταν και η ανάρτηση σχετικών μπάνερ στα ιστολόγιά μας, αλλά δεν νομίζω ότι αυτό φτάνει. Επίσης, θα μπορούσαμε να οργανώσουμε «δημοσκοπήσεις» ή «ψηφοφορίες», προκειμένου να φανεί ποιος είναι ο βαθμός της λαϊκής συναίνεσης απέναντι στο πείραμα.

Αϊάσανθος Ίων είπε...

Είδατε προχθές το βράδυ το απίστευτο ρεσιτάλ ασυναρτησιών, υπεκφυγών και αλαζονείας του Νανόπουλου στην εκπομπή της Βίκυς Φλέσσα;

Η εκπομπή διαθέτει και διαδικτυακό φόρουμ, όπου έχουν αναρτηθεί δύο απολαυστικά σχόλια. Αξίζει να τα διαβάσετε.
Αντιγράφω μία παράγραφο από το δεύτερο σχόλιο:
«Άτομα, ηλεκτρόνια, κουάρκ, μποζόνια, βλακόνια και ό,τι άλλο ο πλανεμένος νους των πνευματικά τυφλών επιστημόνων επιθυμεί να βρει θα το βρει και εν μέρει θα το αποδείξει ψάχνοντας στο βάθος του σκοταδιού και της πλάνης, αφήνοντας πάντα αρκετές λακκούβες για τους επόμενους “τυφλούς”».

Mirage είπε...

Μπα, δεν είχα την χαρά :)

Πάντως κανείς μας δεν μπορεί να αποφύγει δυστυχώς την έπαρση ... όταν πρόκειται για τα προσωπικά του επιτεύγματα, όποια και αν είναι αυτά.

αϊάσανθος ίων είπε...

Τι ρόλο παίζουν οι επιστήμονες; Ιδού μία «αυθεντική» απάντηση:
«Κι όταν λύνουμε κάποιο πρόβλημα, δεν εφησυχάζουμε. [...] Δουλειά μας είναι να προχωρήσουμε μπροστά και να βγάλουμε καινούργια προβλήματα, να σπρώχνουμε κάθε μέρα, κάθε μήνα, κάθε χρόνο και την επιστήμη και την τεχνολογία στο όριο που μπορεί να πάει [...] Πάντα υπάρχουν προβλήματα να επιλύσουμε, γιατί, όπως είπαμε, σπρώχνουμε την τεχνολογία και την επιστήμη όσο πάει και δημιουργούμε καινούργια προβλήματα».
Τάδε έφη ο κύριος Λεωνίδας Ρεσβάνης, καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Αθήνας και διευθυντής του Ινστιτούτου Αστροσωματιδιακής Φυσικής «Νέστωρ».
Μπορείτε να τον απολαύσετε από εδώ (μαζί με τον κύριο Γραμματικάκη παραληρούντα, και τον κύριο Ασανοντζή), στο βίντεο που συνοδεύει το άρθρο. Βγάλτε τα συμπεράσματά σας και σκεφτείτε μήπως πρέπει να τους στολίσετε με κανένα σχόλιο (θα πρέπει, γι’ αυτό, να γραφτείτε στο Pathfinder). Εγώ το έκανα ήδη.