Τα τελευταία τριάντα χρόνια, οι ερευνητές στην αστροφυσική και στη μικροφυσική συνειδητοποίησαν ότι η συνήθης ορατή ύλη, που συγκροτεί τους γαλαξίες, τα αστέρια, τους πλανήτες, αλλά και τα σώματά μας, αντιστοιχεί μόνο σε ένα πολύ μικρό τμήμα της υλικής πραγματικότητας. Αφού, όπως διαπίστωσαν, περίπου το 26,8% της συνολικής ύλης του Σύμπαντος αποτελείται από σκοτεινή ύλη, η οποία ονομάζεται «σκοτεινή» επειδή είναι αόρατη: τα εντελώς άγνωστα μικροσωματίδια που την αποτελούν δεν αλληλεπιδρούν ηλεκτρομαγνητικά με τα γνωστά σωματίδια της ορατής ύλης.
Πώς λοιπόν γνωρίζουν ότι υπάρχει; Η ύπαρξή της γίνεται αντιληπτή μόνο έμμεσα και εκδηλώνεται από τα βαρυτικά αποτελέσματα της δράσης της στα μεγάλα ουράνια σώματα. Εξάλλου, μόνο η παραδοχή της μαζικής παρουσίας της σκοτεινής ύλης μπορεί να εξηγήσει την απρόβλεπτη ορατή συμπεριφορά των υπερκαινοφανών αστέρων και την εντελώς απρόσμενη επιταχυνόμενη διαστολή των σμηνών γαλαξιών στο Διάστημα, αλλά και την κίνηση των πιο απόμακρων πλανητών ενός ηλιακού συστήματος.
Η μόνη εύλογη εξήγηση για την ανακάλυψη αυτών των κοσμολογικών φαινομένων είναι ότι το Σύμπαν έχει μεγαλύτερη μάζα, δηλαδή περιέχει περισσότερη ύλη από αυτήν που βλέπουμε με τα τηλεσκόπιά μας. Επομένως, θα πρέπει να περιέχει τεράστιες ποσότητες αινιγματικής σκοτεινής ύλης (βλ. και τα πρόσφατα σχετικά άρθρα μας στις «Μηχανές του Νου», που δημοσιεύτηκαν στο ένθετο Νησίδες στις 24.2.24 και 2.3.24). Πάντως, μολονότι οι ειδικοί έχουν πλέον πεισθεί για την παρουσία της σκοτεινής ύλης, αγνοούν παντελώς από τι είδους σωματίδια αποτελείται ή το πώς αλληλεπιδρά και επηρεάζει την ορατή φυσική πραγματικότητα. Και γι’ αυτόν τον λόγο, οι πιο ισχυρές οικονομικά χώρες σχεδιάζουν πολυδάπανα προγράμματα αναβάθμισης των σημερινών επιταχυντών, που θα υλοποιηθούν στο άμεσο μέλλον για να διαφωτίσουν και, ενδεχομένως, για να εκμεταλλευτούν πρακτικά τα φαινόμενα της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας.
Για παράδειγμα, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών (CERN) στη Γενεύη σχεδιάζει ήδη την κατασκευή του «FCC», ενός νέου πανίσχυρου επιταχυντή σωματιδίων. Ο βασικός στόχος της κατασκευής του νέου επιταχυντή θα είναι να διερευνηθούν η σύσταση και οι ιδιότητες της ύλης σε μικρότερη κλίμακα και σε πολύ υψηλότερη ενέργεια, με την ελπίδα ότι τα νέα δεδομένα θα διαφωτίσουν το μυστήριο της σκοτεινής ύλης και ενέργειας. Το κόστος του νέου υπερεπιταχυντή FCC εκτιμάται περίπου στα 14 με 16 δισεκατομμύρια ευρώ και η κατασκευή του έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2033, αν βέβαια εγκρίνουν αυτό το πολύ φιλόδοξο ερευνητικό πρόγραμμα οι 23 χώρες-μέλη του CERN, οι οποίες θα αναλάβουν το κόστος της κατασκευής και της λειτουργίας του.
Η πολύ δυναμική είσοδος της Κίνας
Ανάλογα προγράμματα αναβάθμισης των σημερινών επιταχυντών σχεδιάζονται να υλοποιηθούν, στο άμεσο μέλλον, από τις πιο ισχυρές οικονομικά χώρες. Πάντως, η πρώτη ανάμεσα στις πιο ισχυρές χώρες που θα υλοποιήσει τέτοια πολυδάπανα ερευνητικά προγράμματα είναι η Κίνα, η οποία, πολύ πρόσφατα, ανακοίνωσε την αναβάθμιση και την επαναλειτουργία του «China Jinping Underground Laboratory» (ή CJPL), του μεγαλύτερου σε μήκος υπόγειου επιταχυντή σωματιδίων στον πλανήτη.
Το νέο «CJPL-II» είναι, σήμερα, το μεγαλύτερο και πληρέστερο υπόγειο ερευνητικό κέντρο σωματιδιακής φυσικής: Πρόκειται για μια σήραγγα μήκους πέντε χιλιάδων τετραγωνικών μέτρων, που βρίσκεται θαμμένη σε βάθος 2,4 χλμ. μέσα σε μια οροσειρά «Jinping», η οποία βρίσκεται στην επαρχία Σιτσουάν της Κίνας. Καλυμμένο από τα στρώματα πετρωμάτων αυτών των βουνών, το ανανεωμένο κινεζικό εργαστήριο θεωρείται αρκετά απομονωμένο από όλους τους εξωτερικούς «θορύβους» και τις πιθανές επιδράσεις των σωματιδίων της κοσμικής ακτινοβολίας, που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τα σωματιδιακά και μικροφυσικά φαινόμενα τα οποία καταγράφουν οι δύο ισχυροί ανιχνευτές αυτού του υπόγειου εργαστηρίου.
Αυτές οι συνθήκες απομόνωσης, όπως ελπίζουν οι Κινέζοι ερευνητές, διασφαλίζουν ότι οι δύο υπόγειοι ανιχνευτές θα μπορούν να ανιχνεύσουν και να αναλύσουν καλύτερα τα άγνωστα σωματίδια που συγκροτούν τη σκοτεινή ύλη, τα οποία, σύμφωνα με τη θεωρία, θα μπορούν να διαπερνούν τη συνήθη ύλη χωρίς να αλληλεπιδρούν με την κοσμική ακτινοβολία που βομβαρδίζει διαρκώς την επιφάνεια της Γης.
Και για να επιτύχει αυτό το φιλόδοξο ερευνητικό πρόγραμμα, το κινεζικό νέο ερευνητικό κέντρο βασίζεται όχι σε έναν αλλά σε δύο διαφορετικούς ισχυρούς ανιχνευτές: τον ανιχνευτή «PandaX» (Particle and Astrophysical Xenon Experiments) και τον ανιχνευτή «Cdex» (China Dark Matter Experiment). Ο πρώτος ανιχνευτής PandaX σχεδιάστηκε για να εντοπίζει τις συγκρούσεις μεταξύ των σωματιδίων σκοτεινής ύλης, ενώ ο δεύτερος Cdex για να ανιχνεύει τα ελάχιστα ηλεκτρικά σήματα που ενδέχεται να παράγονται από τη σκοτεινή ύλη.
Τέλος, αξίζει να σημειωθεί ότι χρειάστηκαν 14 χρόνια προετοιμασίας για να ετοιμαστεί και να λειτουργήσει το νέο υπόγειο κινεζικό υπερ-εργαστήριο, το οποίο φιλοξενεί πολλά διαφορετικά ερευνητικά τμήματα για την έρευνα και τις πιθανές εφαρμογές της σκοτεινής ύλης, ενώ τη γενική διεύθυνση των ερευνών έχει αναλάβει ο Cheng Jianping, κορυφαίος φυσικός και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Πεκίνου.
Η efsyn.gr θεωρεί αυτονόητο ότι οι αναγνώστες της έχουν το δικαίωμα του σχολιασμού, της κριτικής και της ελεύθερης έκφρασης και επιδιώκει την αμφίδρομη επικοινωνία μαζί τους.
Διευκρινίζουμε όμως ότι δεν θέλουμε ο χώρος σχολιασμού της ιστοσελίδας να μετατραπεί σε μια αρένα απαξίωσης και κανιβαλισμού προσώπων και θεσμών. Για τον λόγο αυτόν δεν δημοσιεύουμε σχόλια ρατσιστικού, υβριστικού, προσβλητικού ή σεξιστικού περιεχομένου. Επίσης, και σύμφωνα με τις αρχές της Εφημερίδας των Συντακτών, διατηρούμε ανοιχτό το μέτωπο απέναντι στον φασισμό και τις ποικίλες εκφράσεις του. Έτσι, επιφυλασσόμαστε του δικαιώματός μας να μην δημοσιεύουμε ανάλογα σχόλια.
Σε όσες περιπτώσεις κρίνουμε αναγκαίο, απαντάμε στα σχόλιά σας, επιδιώκοντας έναν ειλικρινή και καλόπιστο διάλογο.
Η efsyn.gr δεν δημοσιεύει σχόλια γραμμένα σε Greeklish.
Τέλος, τα ενυπόγραφα άρθρα εκφράζουν το συντάκτη τους και δε συμπίπτουν κατ' ανάγκην με την άποψη της εφημερίδας