Kompaktní detektor částic nazvaný Compact Muon Solenoid (CMS) je konstruován proto, aby odhalil nové částice hmoty, detekoval černé mini díry a aby odhalil některé ze záhad vesmíru.
Toto zařízení by mělo najít odpověď na otázky: odkud se vzala hmota, kolik existuje dimenzí a z čeho je tvořena temná hmota.
Odpověď na zmíněné otázky by měly dát částice, jež jsou stavebními kameny hmoty a které jsou menší než atomy. Vědci doufají, že toto zařízení také přispěje k vytvoření sjednocující teorie, jež by vysvětlila všechny fyzikální jevy a která by konečně sjednotila fyziky bádající na zákonitostech makro a mikrosvěta.
Do projektu CMS jsou již zapojeny tisíce vědců a inženýrů, kteří již patnáct let krok po kroku budují ohromný detektor částic. Zařízení bude instalováno do šachty 90 metrů pod zemským povrchem a to pod francouzským městem Cessy, které je v těsném sousedství hranice se Švýcarskem.
Příští rok bude v CERNU spuštěn největší urychlovač částic. Dráha, po které budou částice nabírat svojí rychlost měří 27 km, tak dlouhý je podzemní tunel zbudovaný na švýcarsko-francouzském venkově. Srážející se částice budou mít tak velkou energii, že zatím žádné takové srážky částic se v pokusech neuskutečnily. Správným načasováním bude docházet k jejich střetům při průchodu CMS detektorem. Když do sebe částice vrazí, budou imitovat podmínky, jaké existovaly ve vesmíru těsně po velkém třesku.
Napodobení velkého třesku by mělo odhalit celou řadu nových částic. Včetně těch, které se v rané fázi vesmíru vyskytovaly. Každá srážka proti sobě vystřelených částic způsobí gejzír všemi směry vylétajících rozpadných produktů. Nový detektor bude umět sledovat jejich směr a bude schopen stanovit jejich rychlost a energii. Extrémně silný magnet, který je součástí detektoru, bude ohýbat trasy těchto částic a tím umožní zjistit elektrický náboj všech takto vniklých produktů.
Jednou z částic, kterou šéfkonstruktér zařízení profesor Tejinder Virdee z Londýnské Imperial College hodlá objevit, je higgsův boson. Jde o předpovězenou částici, kterou vědci honí a ne a ne ji chytit. Je pro chápání mikrosvěta velmi podstatnou součástí. Právě bosony by měly propůjčovat vlastnosti částicím a pochopení jejich funkce přispěla k chápání podstaty hmoty.
Kdyby se vědcům higgsův boson nepodařilo prokázat, znamenalo by to, že teorie o nejmenších částicích, které byly tvořeny v podstatě celé 20. století, jsou špatné.
CMS detektor je jedním ze čtyř experimentů, které jsou rozmístěny na 27km dlouhém prstenci velkého hadronového urychlovače částic (LCG, Large Hadron Collider). Vlastní detektor částic je zařízení, na jehož vzniku se podílí 37 zemí. Urychlovač by měl zahájit svojí činnost před vánocemi příštího roku. Tehdy by také měl nový detektor částic CMS začít zaznamenávat data ze srážek emitujících malý „velký třesk“.
Video 1: Vědci vysvětlují význam experimentu přímo v hale detektoru CMS.
Video 2: Profesor Virdee o podrobnostech experimentu.
Hmotnost celého zařízení se pohybuje okolo 2000 tun.
Prameny:
Imperial College London
Imperial"s Media Services team
Diskuze:
