LHC dosegel rekordno luminoznost

Matej Huš

23. apr 2011 ob 12:13:13

Veliki hadronski trkalnik (LHC) v CERN-u je dosegel nov rekord v luminoznosti protonskega curka, ki sedaj znaša 4,67 . 1032 cm-2 s-1. Dosedanji rekord je znašal 4,02 . 1032 cm-2 s-1 in je bil lani dosežen v trkalniku Tevatron v Illinoisu. Luminoznost je merilo za gostoto curka, saj jo računamo kot produkt števila delcev na časovno in površinsko enoto ter motnosti tarče (ki je povezana s frekvenco trkov). Skupaj z energijo protonov je najpomembnejša karakteristika curka.

James Gillies in Mike Lamont iz CERN-a na svojem blogu pojasnjujeta, kaj pomeni dosežena luminoznost. Curek namreč ne sestoji iz kontinuiranega snopa delcev, ampak ti potujejo v nekajcentimetrskih paketkih, ki se pred trkom stisnejo do velikost premera človeškega lasu. Vsak tak paket vsebuje več sto milijard protonov. Če bi protone napihnili do velikosti frnikol, bi bil paket dolg toliko, kolikor je razdalja od Zemlje do Urana, in širok, kolikor je razdalja od Zemlje do Meseca. Povprečna razdalja med protoni, ki so sedaj v velikosti frnikol, pa bi bila okoli 800 kilometrov.

To je razlog, da si znanstveniki prizadevajo povečati luminoznost curka, saj le tako lahko zvišajo verjetnost za trke. Druga pomembna lastnost je energija. Posamezen proton v curku doseže energijo do 3,5 TeV, tako da je energija trka dveh nasprotno letečih protonov 7 TeV. CERN je dizajniran še za dvakrat višje energije, a mora pred tem še v remont. Ko dosežeta curka protonov največjo energijo, je v njiju toliko energije, kot ima kinetične energije 20.000-tonska letalonosilka, ki plove z 12 vozli.