Ερευνα Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδείων

στο DESY

Ερευνώντας την καρδιά της ύλης

Σήμερα, γνωρίζουμε ό,τι κάθε άτομο, και κατ' επέκταση όλη η ύλη, είναι φτιαγμένη από ηλεκτρόνια και δύο τύπους "κουάρκ". Γιά παράδειγμα, τα πρωτόνια και τα νετρόνια, πού είναι τα κύρια συστατικά του πυρήνα του ατόμου, αποτελούνται από τρία "κουάρκ". Είναι πολύ δύσκολο να κατανοήσει κανείς το απειροστό μέγεθος των ηλεκτρονίων και των "κουάρκ" που είναι: 0.000 000 000 000 001 χιλιοστά

Με την βοήθεια του επιταχυντή HERA , οι φυσικοί στοιχειωδών σωματιδίων μελετούν δομές της ύλης που είναι μέχρι και δέκα φορές μικρότερες, συμπεριλαμβανομένων των δομικών στοιχείων των "κουάρκ" και των ηλεκτρονίων.

Σήμερα οι επιστήμονες χρησιμοποιούν επιταχυντές υψηλών ενεργείων για να μελετήσουν την δομή της ύλης ή για να παράγουν καινούρια σωματίδια. Οταν χρησιμοποιούνται δέσμες πρωτονίων και ηλεκτρονίων, τότε τα ηλεκτρόνια χρησιμοποιούνται για να δούμε την δομή του πρωτονίου. Οταν συγκρούονται σωματίδια του ιδίου τύπου, όπως π.χ. ηλεκτρόνια με ποζιτρόνια ή πρωτόνια με πρωτόνια τότε μπορούν να παραχθούν και να μελετηθούν καινούρια είδη σωματιδίων.

Καθ' όλη την ιστορία του ο άνθρωπος προσπαθούσε να κατανοήσει τα συστατικά της ύλης και να τα περιγράψει με κάποιους γενικούς τύπους. Αυτός ο στόχος σύντομα αποδείχθηκε αδύνατος χωρίς την χρήση πολύπλοκης τεχνολογίας. Ακόμη και τους κρυστάλλους που έχουν μέγεθος μερικά εκατοστά του χιλιοστού για να τους μελετήσουμε χρειαζόμαστε την βοήθεια του μικροσκοπίου. Προχωρώντας σε ακόμη μικρότερα μεγέθη, τα μόρια που είναι αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες μικρότερα μπορούν να μελετηθούν μόνο με την βοήθεια ακτινοβολίας Χ ή δέσμης σωματιδίων όπως αυτή του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου.

Γ. Τσιπολίτης, Δρ. Φυσικός, ETH-Zurich,
email: yorgos@mail.desy.de

...πίσω στον κατάλογο των άρθρων