Törmäävät protonit synnyttävät uusia maailmoja

1.10.2014
Cernissä työskentelee sekä teoreetikoita että kokeilijoita.

Sveitsissä on 27 kilometriä pitkä rengasmainen putki maan alla. Sen yhteyteen on rakennettu erilaisia hiukkasilmaisimia sisältäviä koeasemia, kuin maanalaisia kerrostaloja joissa on komentosillat.

Tämä maanalainen hiukkaskiihdytin, LHC eli Large Hadron Collider, tuli tunnetuksi viimeistään fysiikan kuuluisimman alkeishiukkasen, Higgsin hiukkasen löydyttyä vuonna 2013. Fysiikan Nobel-palkinto myönnettiin viime vuonna Higgsin ennustaneille fyysikoille.

Hiukkanen löytyi ensin kiihdyttämällä ja sitten törmäyttämällä yhteen kaksi vastakkaisin suuntiin kulkevaa protonisuihkua. LHC:n idea on juuri se, että teorioitten ennusteita saadaan todennettua mittauksilla.

‒ Higgsin bosonin löytäminen on ollut LHC-törmäyttimen tärkein tavoite, sanoo vuosikymmeniä alalle antanut professori Jorma Tuominiemi.

Higgs vahvistaa teorian standardimallista.

Oheistuotteena www

LHC-törmäyttimen lopullisena tavoitteena on ymmärtää ympäröivän maailman koostumusta ja kehitystä. Tuloksilla on vaikutusta myös hiukkasfysiikan lähialoihin kuten kosmologiaan.

Törmäytyin on Genevessä sijaitsevan alkeishiukkasfysiikan tutkimuslaitoksen, Cernin pääinstrumentti. Useimmat suomalaiset hiukkasfysiikan tutkijat työskentelevät Cernissä uransa aikana.

Kokeellisesti testattavia hiukkasfysiikan teorioita ovat muun muassa teoriat supersymmetriasta ja uusista ulottuvuuksista. Näihin kokeisiin LHC:lla saavutettava törmäysenergia riittää.

‒ Suuren törmäysenergian protoni-protoni -koe soveltuu hyvin hiukkasten etsimiseen, mutta tarkkuusmittauksiin tarvitaan silti ehkä tulevaisuuden lineaarikiihdytintä, arvelee professori Katri Huitu.

Hiukkasfysiikan tutkimus on esimerkki siitä, kuinka fysiikan perustutkimus lisää ymmärrystämme aineen ja maailmankaikkeuden rakenteesta, mutta johtaa myös käänteentekeviin sovelluksiin. Www-maailmakin syntyi Cernin tutkijoiden tarpeisiin.

Cern täyttää tänä vuonna 60 vuotta. Suomessa Cern-yhteistyöstä huolehtii Fysiikan tutkimuslaitos Helsingin yliopistossa. Alan huippututkimus on Helsingissä esillä viikon ajan, muun muassa Tiedekulman yleisötilaisuuksissa keskiviikkona ja torstaina 1. ja 2.10.

Tiedekulma 29.9.-3.10.2014: Alkeishiukkaisista maailmankaikkeuteen

Lue lisää aiheesta: Kestävä kehitys