Geneve ja CERN

 

Mies pääsi opetushallituksen järjestämälle reissulle CERNiin oppilaiden kanssa. Minä pääsin mukaan siinä siivellä, sillä ystäväni on CERNin teoreettinen fyysikko. Kokosin alla olevalle videolle kuvamateriaalia Geneven maistemista ja CERNistä.

Geneve on Sveitsin toiseksi suurin kaupunki, joka sijaitsee Alppien keskellä. Kaupunki on super kaunis, mutta se on aika pieni, joten sen kerkeää koluta läpi parissa päivässä. Upeinta paikassa on ehdottomasti Alpit, jotka sijaitsevat yllättävän lähellä ja kohoavat huimiin korkeuksiin. Mont Blanc näkyy myös ainakin Ranskan puolelta. Ranskan raja sijaitseekin ihan lähellä Geneven keskustaa. Sveitsi on hyvin kallis maa, joten moni kaupungin työntekijä asuu Ranskan puolella. Minäkin yövyin ystäväni luona Saint-Genis-Pouilly kylässä.

Mies kävi myös Chamonix kylässä, joka on sanoinkuvaamattoman kaunis Alppikylä. Minun täytyi lähteä vähän aikaisemmin kotiin, joten en päässyt tälle reissulle mukaan. Mies kuitenkin laittoi upeita kuvia reissulta.

Geneve

St.Pierre Katedraali

Palkittu kakkukauppa pienessä Saint-Genis-Pouilly kylässä Ranskassa.

Fondue ilta Bains de Paquis ravintolassa.

CERN 

CERN on 50-luvulla perustettu hiukkasfysiikan tutkimuskeskus Sveitsin ja Ranskan alueella. Ensimmäinen hiukkaskiihdytin valmistui 1957 ja sillä havaittiin mm. heikkoa vuorovaikutusta. Pariskunta, joka oli tuolloin mukana tutkimuksessa tuli meitä vastaan CERNin käytävillä! He käyvät yhä joka päivä syömässä CERNin ravintolassa. CERNissä kehitettiin mm. World Wide Web eli www, jonka takia minunkin blogini on olemassa. Lisäksi siellä on kehitetty PET kuvantaminen ja syöpähoitoja. Päätutkimuskohde CERNissä on alkuräjähdys.

Ensimmäinen kiihdytin

Hiukkaskiihdytin

LHC eli large hadron collider on hiukkaskiihdytin, jolla kiihdytetään protonit lähes valonnopeuteen. Protoneja saadaan ionisoimalla vetyä. Protonit kiihdytetään pienemmissä kiihdyttimissä ja lopulta ne päätyvät kiertämään 27km pitkään putkistoon, joka on tehty ympyränmuotoon. Lopulta protonit törmäytetään keskenään magneettikentän avulla, jolloin syntyy uusia hiukkasia. Nämä havaitaan detektoreilla. Vähän kuin kaksi autoa törmäytettäisiin keskenään, jotta päästään tutkimaan mistä osasista ne koostuvat. 

CMS ilmaisin

Saimme kuulla monia hienoja luentoja, jotka olivat hyvin ymmärrettävissä, koska ne oli tehty lukiotasoisille fysiikan tietäjille. Kävimme katsomassa mm. CMS ilmaisinta, joka on yksi neljästä CERNin detektorista. Tällä havaittiin mm. Higgsin hiukkanen, joka on massan välittäjähiukkanen. Higgsin hiukkasen löytymisen jälkeen vuonna 2012 saatiin vahvistusta fysiikan standardimallille. Hiukkanen selittää kvanttimekaniikan tasolla, miksi kaikella on massa. CMS ilmaisin on 15m leveä ja 22m pitkä. Se painaa 14000kg ja se sijaitsee 100m maanpinnan alapuolella, jottei avaruudesta tuleva hiukkassäteily haittaa herkkää laitteistoa. Muita CERNin detektoreita ovat Atlas, Alice ja LHCb (kts kuva yllä).

Antimateria

CERNissä tutkitaan nykyisin antimateriaa. Alkuräjähdys on maailmankaikkeuden syntymää käsittelevä vallitseva teoria. Se kuuluu fysiikan standardimalliin. Kun alkuräjähdys 13,8 miljardia vuotta sitten tapahtui, oli materiaa 50% ja antimateriaa 50%. Nykyisin antimateriaa on huomattavasti vähemmän eikä tälle tiedetä syytä. Meidänkin koko galaksi vaikuttaa koostuvan pelkästään materiasta. Jos antimateria pääsee kosketukseen materian kanssa, syntyy valtaista räjähdys. CERNissä pystytään valmistamaan antimateriaa, esim. antiprotoneja ja antivetyä. Antimateriaa täytyy pitää tyhjiössä, jottei se pääse materian kanssa kosketuksiin. Antiprotoni on neljä kertaa tehokkaampi tappamaan esim. syöpäkasvaimen kuin tavallinen protoni.

Tämä yhtälö summaa hienosti nykyisen ymmärryksemme perushiukkasista ja voimista.

Supersymmetria

Yksi mielenkiintoinen teoria, jota teoreettiset fyysikot pohtivat, on sypersymmetria. Tämä tekee oletuksen, että jokaisella bosoneihin (esim. higgsin hiukkanen ja fotoni) ja fermioneihin (esim. protoni ja elektroni) kuuluvalla alkeishiukkasella on superkumppani. Yhtään tällaista hiukkasta ei ole vielä kyetty havaitsemaan, mutta supersymmetria on säieteorian ohella varteenotettava standardimallia täydentävä teoria. Ne, jotka ovat katsoneet Big Bang Theory (Rillit huurussa) sarjaa, muistavat ehkä Sheldon hahmon tutkineen säieteoriaa. Tätä teoriaa on oikeasti vaikea todistaa. Lisäksi sarja päättyi siihen, kun Sheldon voitti vaimonsa kanssa Nobelin palkinnon Super Asymmetrian keksimisestä. Tämmöistä Super Asymmetria teoriaa ei kuitenkaan ole olemassakaan, vaan se on pelkästään käsikirjoittajien mielikuvitusta.

Sumukammio 

Pääsimme myös tekemään oman sumukammion kuivajäästä ja alkoholista. Sumukammiolla saa havaittua avaruudesta tulleet alfa ja betahiukkaset sekä myoneita. Kun hiukkaset kulkevat sumun läpi, ne hidastuvat ja lopulta pysähtyvät. Tämä hidastuminen voidaan nähdä sumun keskeltä. Alfa hiukkasen pysähtyminen saa aikaa paksun makkaran muotoisen vanan. Meidän kohelluksesta voi katsoa tarkemmin videolta.

Kun perheenäiti pääsee lomalle, ei vaatimustaso ole kovin korkea. Kahvin ryypiskely puiston penkillä on ihan parasta viihdettä. Minä sain kuitenkin lähes kuninkaallista kohtelua tämän reissun aikana enkä osaa tarpeeksi kiittää kaikkia ihmisiä, jotka tekivät tämän mahdolliseksi! Kiitos super paljon kaikille! 💓

Tsekkaa myös Riston Instagram: @ristophysics