Το CERN κατέγραψε αλληλεπιδράσεις κουάρκ σε κλίμακα ζεπτόμετρου – η Βρετανία μένει εκτός αναβάθμισης

Ένα δισεκατομμυριοστό του τρισεκατομμυριοστού του μέτρου. Τόσο μικρή είναι η απόσταση στην οποία οι φυσικοί του CERN υποστηρίζουν ότι έπιασαν σήματα της ύλης, 100 δισεκατομμύρια φορές πιο κοντά από το μέγεθος ενός ατόμου. Την περιοχή τη βάφτισαν «Ζεπτοσύμπαν» και, κατά την ομάδα, πρόκειται για το πιο βαθύ σημείο της φύσης στο οποίο έχει φτάσει ποτέ ανθρώπινο πείραμα.

Τα δεδομένα μαζεύτηκαν στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), στα γαλλοελβετικά σύνορα, με την ανάλυση να περνά από ομάδα που εδρεύει στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ. Ο LHC σπρώχνει πρωτόνια σε ακραίες ενέργειες και τα σπάει μεταξύ τους· μέσα στα θραύσματα εμφανίζεται το «κουάρκ ομορφιάς» (beauty quark), ένα σωματίδιο που ζει περίπου 1,5 τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου. Χρόνος ελάχιστος, αρκετός όμως για να προλάβει να αλληλεπιδράσει με ό,τι βρίσκεται δίπλα του.

Πάνω σε αυτό το παράθυρο πάτησαν οι ερευνητές, παρακολουθώντας τις αλληλεπιδράσεις σε κλίμακα ζεπτόμετρου. Εκεί βρίσκεται και η ρίζα της ονομασίας.

Το στοίχημα της σκοτεινής ύλης

Ο λόγος που όλο αυτό έχει ενδιαφέρον είναι η σκοτεινή ύλη. Δεν την πιάνουμε, δεν τη βλέπουμε· η ύπαρξή της συμπεραίνεται από τον τρόπο που τραβά με τη βαρύτητά της την κοινή ύλη, καθώς δεν εκπέμπει, δεν απορροφά και δεν αντανακλά φως. Αρκετές θεωρίες υποστηρίζουν ότι σε τόσο εξωφρενικά μικρές αποστάσεις τα σωματίδια γίνονται πιο ευαίσθητα στην επιρροή της, με συνέπεια να μεταβάλλεται ο τρόπος που αλληλεπιδρούν και διασπώνται. Μια τέτοια μεταβολή θα φαινόταν στις μετρήσεις.

«Χτυπάμε την πόρτα αυτού του Ζεπτοσύμπαντος», δηλώνει ο δρ Χάρι Κλιφ από το Κέιμπριτζ, που είχε την ευθύνη της ανάλυσης. Μελετώντας αυτές τις υποατομικές αλληλεπιδράσεις, εξηγεί, οι επιστήμονες μπορούν να δουν από κοντά πώς φέρονται πιθανά νέα σωματίδια. «Αυτό που θέλουμε τώρα είναι να μπούμε μέσα, να εξερευνήσουμε και να ανακαλύψουμε ποια νέα σωματίδια μπορεί να βρίσκονται εκεί. Για να το πετύχουμε, χρειαζόμαστε περισσότερα δεδομένα».

Περισσότερα δεδομένα σημαίνει αναβάθμιση. Οι 28 χώρες που μετέχουν στο πρόγραμμα έχουν ήδη συμφωνήσει σε έργο ύψους 150 εκατομμυρίων λιρών για τον ανιχνευτή LHCb. Με αυτό, ο ρυθμός καταγραφής τέτοιων διασπάσεων θα πολλαπλασιαστεί επί δέκα, δίνοντας στην ομάδα πολύ μεγαλύτερο δείγμα για να κυνηγήσει φαινόμενα που σήμερα της ξεφεύγουν. «Με αυτόν τον τρόπο θα μπορέσουμε να εξερευνήσουμε το εσωτερικό του Ζεπτοσύμπαντος και να δούμε τι υπάρχει εκεί», σημειώνει ο Κλιφ.

Η Βρετανία κάνει πίσω

Το εμπόδιο δεν είναι επιστημονικό, είναι οικονομικό. Νωρίτερα φέτος, το UKRI, ο βρετανικός φορέας που χρηματοδοτεί την έρευνα, γνωστοποίησε ότι αποχωρεί από το σκέλος της αναβάθμισης. Η απόφαση εντάσσεται σε ένα κύμα περικοπών στη φυσική στοιχειωδών σωματιδίων και την αστρονομία, που αγγίζει ακόμη και το ιστορικό τηλεσκόπιο Lovell στο Jodrell Bank. Το παράδοξο: οι περικοπές έρχονται την ώρα που ο συνολικός προϋπολογισμός για την επιστήμη στη χώρα αυξήθηκε, σε βαθμό που χαρακτηρίζεται ιστορικός.

Ο καθηγητής Τιμ Γκέρσον, επικεφαλής της διεθνούς συνεργασίας LHCb, προειδοποιεί ότι μπαίνει πλέον ερωτηματικό στο αν η χώρα θα συνεχίσει να μετέχει με όλες τις δυνάμεις της. «Το Ηνωμένο Βασίλειο κινδυνεύει να μείνει εκτός και να χάσει πραγματικά σημαντικές ανακαλύψεις», τονίζει, προσθέτοντας ότι το μακροπρόθεσμο κόστος μπορεί να αποδειχθεί βαρύτερο, αφού χάνεται και το κέρδος από την εκπαίδευση και την κατάρτιση νέων επιστημόνων.

Το δεύτερο αυτό σκέλος δεν είναι αφηρημένο. Η δρ Μέρι Ρίτσαρντσον-Σλίπερ, μέλος της ομάδας που εντόπισε τα σήματα, βρίσκεται στα πρώτα βήματα της καριέρας της και κοιτάζει θέσεις στο εξωτερικό. «Μου αρέσει να βρίσκομαι εδώ, στο Ηνωμένο Βασίλειο, αλλά εξετάζω θέσεις εργασίας στο εξωτερικό, καθώς εκεί φαίνεται να υπάρχουν περισσότερες ευκαιρίες αυτή τη στιγμή», λέει, σημειώνοντας ότι αρκετοί συνάδελφοί της στη θεμελιώδη φυσική έχουν ήδη φύγει από τη χώρα.

Τι περιμένουμε από εδώ και πέρα

Το επόμενο ορόσημο είναι τεχνικό: περισσότερα δεδομένα από τον αναβαθμισμένο LHCb, ώστε να φανεί αν πίσω από τα σήματα κρύβεται νέα φυσική ή κάτι που καμία θεωρία δεν έχει προβλέψει. Το ερώτημα όμως που μένει ανοιχτό είναι άλλο: όταν μια χώρα με τόσο βαρύ επιστημονικό αποτύπωμα αποχωρεί από μια κοινή ευρωπαϊκή προσπάθεια, πόσο εύκολο είναι να ξαναμπεί όταν αρχίσουν να πέφτουν τα ευρήματα;