Γνώσεις και βιώματα απο ένα ολιγοήμερο Επιμορφωτικό Σεμινάριο στο CERN (Γενεύη)

Παναγιώτης Χαρατζόπουλος,
Φυσικός Msc

Στα σύνορα Ελβετίας και Γαλλίας, λίγα χιλόμετρα έξω απο την Γενεύη βρίσκεται, o Ευρωπαϊκός Οργανισμός για την Πυρηνική Έρευνα (CERN). Εκεί σήμερα χτυπά η καρδιά της επιστημονικής έρευνας, αναπτύσσονται τεχνολογίες αιχμής, εκπαιδεύονται οι επιστήμονες του αύριο, και επιστήμονες απο διαφορετικές χώρες έρχονται πιό κοντά μεταξύ τους, μέσω της επιστήμης. Εκει, όπου απασχολούνται 2300 άτομα προσωπικό, μεταξύ των οποίων και 170 Έλληνες επιστήμονες, 730 υπότροφοι και πρόσεδρα μέλη, συνεργάζονται 10000 επιστημονικοί συνεργάτες, εξελίσσεται το μεγαλύτερο πείραμα στην ιστορία των Φυσικών Επιστημών, απο το οποίο αναμένεται να προκύψουν απαντήσεις σε θεμελιώδη ερωτήματα για το Σύμπαν, απαντήσεις  για την αρχή και την εξέλιξη του.

Τα κράτη μέλη του CERN είναι σήμερα: Η Αυστρία, το Βέλγιο, η Βουλγαρία, η Γαλλία, η Γερμανία, η Δανία, η Ελβετία, η Ελλάδα, το Ηνωμένο Βασίλειο, η Ισπανία, η Ιταλία, η Νορβηγία, η Ολλανδία, η Ουγγαρία, η Πολωνία, η Πορτογαλία, η Σλοβακία, η Σουηδία, η Τσεχία, και η Φινλανδία. Μία υποψήφια χώρα για ένταξη σε προχωρημένο στάδιο είναι Ρουμανία, ενω υπάρχουν άλλες πέντε υποψήφιες για ένταξη χώρες: Η Κύπρος, το Ισραήλ, η Σερβία, η Σλοβενία και η Τουρκία. Τέλος παρατηρητές στο Συμβούλιο είναι οι ΗΠΑ, η Ιαπαωνία, η Ινδία, το Ισραήλ, η Ρωσία, η Τουρκία, η Ε.Ε. και η UNESCO.
Η πρώτη και κύρια αποστολή του CERN
είναι η θεμελιώδης έρευνα για τους νόμους της φύσης, ενω ως παράπλευρο όφελος αυτής της έρευνας έρχεται η διεύρυνση του ορίζοντα της Τεχνολογίας. Ας μην ξεχνάμε, ότι η δημιουργία και ανάπτυξη του Παγκόσμιου Ιστού (World Wide Web), μέσω του οποίου επικοινωνούν, επιμορφώνονται, ψυχαγωγούνται, ενημερώνονται εκατομμύρια άνθρωποι απο τη μια γωνία του πλανήτη μας μέχρι την άλλη ξεκίνησε απο το CERN.
O Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC), μαζί με τους ανιχνευτές του είναι η μεγαλύτερη και πολυπλοκότερη μηχανή που έχει κατασκευάσει ποτέ μέχρι σήμερα ο άνθρωπος. Αποτελείται απο 10000 μαγνήτες (διπολικούς και τετραπολικούς), 1700 ηλεκτρικά κυκλώματα, έχει μήκος 27Km και βρίσκεται σε βάθος 150m κάτω απο την επιφάνεια της Γης. Λειτουργεί σε θερμοκρασία -271 βαθμών Κελσίου, ώστε να έχουμε το φαινόμενο της υπεραγωγιμότητας. Ο LHC είναι ένας Υπεραγώγιμος Επιταχυντής Πρωτονίων. Επιταχυντές όπως ο LHC χρησιμοποιούνται ως εργοστάσια παραγωγής σπάνιων σήμερα διαδικασιών της Φύσης, οι οποίες καθόλου σπάνιες ήταν κατα τις πρώτες στιγμές που ακολούθησαν την Μεγάλη Έκρηξη, όπου επικρατούσαν υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές ενέργειες.

Το σύμπλεγμα των επιταχυντών του CERN αποτελείται απο κάποιους παλαιότερους επιταχυντές όπως ο PS (Σύγχροτρον Πρωτονίων) με ενέργεια 1-20GeV, o SPS (Υπερσύχροτρον Πρωτονίων) με ενέργεια 20-450GeV και τον σύγχρονο LHC, στον οποίο αναπτύσσονται ενέργειες απο 450GeV μέχρι 3,5ΤeV ανα δέσμη ενω αναμένεται σε 3,5-4 χρόνια οι ενέργειες να φθάσουν τα 7TeV ανα δέσμη ( και για τις δύο δέσμες συνολικά 14 TeV). Για να αντιληφθεί κάποιος μη ειδικός τα μεγέθη όλων αυτών των ενεργειών αρκει να πούμε, ότι η αποθηκευμένη ενέργεια στα 7TeV αντιστοιχεί στην ενέργεια που χρειάζεται για να κινηθεί το αμερικανικό αεροπλανοφόρο "Nimits", όταν κινείται με ταχύτητα μάχης (35κόμβοι/ώρα).
Η έρευνα όμως, η οποία εξελίσσεται στο CERN δεν στοχεύει μόνο στην ανακάλυψη των νόμων της Φύσης , των μυστικών που κρύβει το Σύμπαν, αλλα έχει σημαντικότατες επιπτώσεις και στην βελτίωση της ποιότητας ζωής και της υγείας των ανθρώπων του πλανήτη μας. Ο μισός πληθυσμός των επιταχυντών που χρησιμοποιούνται ανα τον κόσμο χρησιμοποιείται για ιατρικούς σκοπούς, ενω σημαντικές είναι οι εφαρμογές της Σωματιδιακής Φυσικής στη διάγνωση και θεραπεία ασθενειών και ιδιαίτερα του καρκίνου. Ενδεικτικά μπορεί να αναφέρει κανείς εκτος απο τις γνωστές μας απλές ακτινογραφίες των ακτίνων Χ, τις σύγχρονες τρισδιάστατες ψηφιακές απεικονίσεις, τις τομογραφίες εκπομπής φωτονίου (SPECT), τις υπολογιστικές τομογραφίες, τις αξονικές τομογραφίες αλλά και τις τομογραφίες PET (εκπομπής ποζιτρονίων, με τις οποίες ανιχνεύονται καρκινικοί όγκοι αλλα και εγκεφαλικά επεισόδια. Τέλος η θεραπεία με αδρόνια και ιόντα με πλεονεκτήματα όπως: Η ακρίβεια της μεθόδου ακτινοβόλησης στην κατανομή της δόσης, η μεγαλύτερη βιολογική δραστικότητα, η λιγότερη ακτινοβόληση παρακείμενων ιστών και η μείωση επιπλοκών, οι μεγαλύτερες πιθανότητες ίασης λόγω των υψηλότερων δόσεων στον καρκινικό όγκο αλλα και η θεραπεία όγκων που βρίσκονται σε μεγάλα βάθη, αποτελούν τις παράπλευρες ωφέλειες της πρωτοποριακής έρευνας που αναπτύσσεται στο CERN.
Συμμετέχοντας για δεύτερη φορά σε Επιμορφωτικό Σεμινάριο, που οργάνωσε και πραγματοποίησε η Ένωση Ελλήνων Φυσικών, σε συνερασία με επιστήμονες του CERN απο 15-18 Νοεμβρίου, είχαμε την ευκαιρία να γνωρίσουμε απο κοντά τους επιστήμονες, οι οποίοι εργάζονται σήμερα στην πρώτη γραμμή της επιστημονικής έρευνας χρησιμοποιώντας τεχνολογίες αιχμής, να αποκομίσουμε γνώσεις απο την επικοινωνία μαζί τους, ιδιαίτερα μετα την ανακοίνωση της 4ης Ιουλίου περι πιθανότητας ανίχνευσης του περιβόητου μποζονίου Higgs, να επισκεφθούμε τους χώρους όπου βρίσκονται σε εξέλιξη και πραγματοποιούνται πρωτοποριακές και υψηλών φιλοδοξιών επιστημονικές έρευνες και να αισθανθούμε για άλλη μια φορά πόσο συναρπαστικές είναι οι Φυσικές Επιστήμες και πόσο γοητευτική είναι η διαρκής και ατέλειωτη περιπέτεια ν' ανακαλύπτει κανείς μέσα απο την επιστημονική έρευνα τα κρυμμένα μυστικά της Φύσης.