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

Στα σύνορα Ελβετίας και Γαλλίας, λίγα χιλιόμετρα έξω από 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 από διαφορετικές χώρες έρχονται πιο κοντά μεταξύ τους, μέσω της επιστήμης. Εκεί, όπου απασχολούνται 2.300 άτομα προσωπικό, μεταξύ των οποίων και 170 Έλληνες επιστήμονες, 730 υπότροφοι και πρόσεδρα μέλη, συνεργάζονται 10.000 επιστημονικοί συνεργάτες, εξελίσσεται το μεγαλύτερο πείραμα στην ιστορία των Φυσικών Επιστημών, από το οποίο αναμένεται να προκύψουν απαντήσεις σε θεμελιώδη ερωτήματα για το Σύμπαν, απαντήσεις που θα επιβεβαιώσουν το "καθιερωμένο πρότυπο", για την αρχή και την εξέλιξη του Σύμπαντος ή θα το καταρρίψουν.

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, ενώ 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 Ιαπωνία, 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, ενώ 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 από τη μια γωνία του πλανήτη μας μέχρι την άλλη ξεκίνησε από 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 από 10.000 μαγνήτες (διπολικούς και τετραπολικούς), 1.700 ηλεκτρικά κυκλώματα, έχει μήκος 27Km και βρίσκεται σε βάθος 150m κάτω από την επιφάνεια της Γης. Λειτουργεί σε θερμοκρασία -271οC, 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 κατά τις πρώτες στιγμές που ακολούθησαν την Μεγάλη Έκρηξη, όπου επικρατούσαν υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές ενέργειες. Το σύμπλεγμα των επιταχυντών του CERN αποτελείται από 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 από 450GeV μέχρι 3,5ΤeV ανά δέσμη ενώ αναμένεται σε 3,5-4 χρόνια οι ενέργειες να φθάσουν τα 7TeV ανά δέσμη (και για τις δύο δέσμες συνολικά 14 TeV). Για να αντιληφθεί κάποιος μη ειδικός τα μεγέθη όλων αυτών των ενεργειών αρκεί 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, αλλά έχει σημαντικότατες επιπτώσεις και στην βελτίωση της ποιότητας ζωής και της υγείας των ανθρώπων του πλανήτη μας. Ο μισός πληθυσμός των επιταχυντών που χρησιμοποιούνται ανά τον κόσμο χρησιμοποιείται για ιατρικούς σκοπούς, ενώ σημαντικές είναι οι εφαρμογές της Σωματιδιακής Φυσικής στη διάγνωση και θεραπεία ασθενειών και ιδιαίτερα του καρκίνου. Ενδεικτικά μπορεί να αναφέρει κανείς εκτός από 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 αλλά 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 αλλά και η θεραπεία όγκων που βρίσκονται σε μεγάλα βάθη, αποτελούν τις παράπλευρες ωφέλειες της πρωτοποριακής έρευνας που αναπτύσσεται στο CERN.

Συμμετέχοντας στο Επιμορφωτικό Σεμινάριο, που οργάνωσε και πραγματοποίησε η Ένωση Ελλήνων Φυσικών, σε συνεργασία με επιστήμονες του CERN από 25-29 Σεπτεμβρίου, είχαμε την ευκαιρία να γνωρίσουμε από κοντά τους επιστήμονες, οι οποίοι εργάζονται σήμερα στην πρώτη γραμμή της επιστημονικής έρευνας χρησιμοποιώντας τεχνολογίες αιχμής, να αποκομίσουμε γνώσεις από την επικοινωνία μαζί τους, 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 από την επιστημονική έρευνα τα κρυμμένα μυστικά της Φύσης.

Παναγιώτης Χαρατζόπουλος, Φυσικός Msc