Blogit

Cern tiedeleirikoulu 2020 perjantai

Perjantai 24.1. 2020 Antimateria, Data-keskus

CERN on antimaterian tutkimisen keskus Euroopassa. Tätä tavallisen materian vastaparia tuotetaan ja tutkitaan useilla erilaisilla asemilla. Pääosa tutkimuksista keskittyy yksinkertaisiin atomeihin, kuten antivetyyn tai sen osiin, antielektroneihin eli positroneihin ja antiprotoneihin. Tutkiminen on kuitenkin melko vaikeaa, sillä tuotetut määrät lasketaan yksittäisissä hiukkasissa, toisin kuin esimerkiksi grammoissa. Antiatomit myös tuhoutuvat koskettaessaan tavallista materiaa, kuten ilman molekyylejä. Tämän takia yksinkertaisilta kuulostavista asioista ei olla päästy täyteen varmuuteen vielä. Esimerkiksi antimaterian käyttäytyminen painovoiman kanssa on asia, mitä tiedemiehet tutkivat parhaillaan. Maan oletetaan vetävän antimateriaa puoleensa samalla lailla kuin tavallista materiaa, mutta on myös mahdollista, että se työntääkin antimateriaa poispäin. Löydös olisi mullistava ja loisi uusia näkemyksiä antimaterian ominaisuuksista.

Data Center eli suomeksi palvelinkeskus on CERNin kaiken tietotekniikan keskus. Sen avulla tehdään kaikki tietotekniikkaa vaativat toimet, kuten laskut ja tiedon kuvantaminen. Kuvat keskuksesta näyttävät ensivilkaisulta samalta kuin ensimmäiset tietokoneet. Erona on vain, että samaan tilaan mahtuu nykyään huomattavasti enemmän laskentatehoa. Fyysikot ympäri maailmaa voivat käyttää CERNissä tuotettua ja tallennettua dataa. Erilaisista tutkimuksista saatu datan määrä on kuitenkin niin suuri, ettei kaikkea voida tai edes tarvitse varastoida. Tavallisen kotikoneen tallennustila täyttyisi jo alle minuutissa, joten tilaa todella tarvitaan huomattavia määriä.

Itse vierailu datakeskukseen oli mielenkiintoinen kokemus. Alussa meille esiteltiin animoitu esitelmä datan tallentamisen ja käytön historiasta. Kuvaavaa oli, että 1970-luvun tietotaidolla LHC:sta saadun datan analysoiminen olisi kestänyt kymmeniä miljoonia kertoja kauemmin kuin nyt. Samaa kiihdytintä suunniteltaessa 1990-luvun alussa ei vauhti ollut kovinkaan paljoa suurempi, joten laitteiston rakentamisen aloittamisessa oli paljon toivoa tekniikan kehitykselle ja myös ripaus hulluutta mukana. Nykyään datasta voidaan kuitenkin tallentaa suurin osa tärkeästä tiedosta, josta analysoidaan mahdollisia mielenkiintoisia ilmiöitä.

Kovalevyjä, joita käytettiin ennen datan varastoimiseen LHC:ssä.

Antimateria oli jo itsessään mielenkiintoinen aihealue ja datakeskusvierailun jälkeen kuulemallamme luennolla saimme asiasta tietoa vielä lisää. Päällimmäisenä luennosta jäi mieleen se, ettemme oikeasti tiedä vielä juuri mitään. Moni asia vaatii tutkimusta, mutta joistain voimme olla jo (lähes) varmoja. Päivän kohokohta oli ehdottomasti omasta subjektiivisesta näkökulmastani vierailu antimaterian tutkimuslaitoksella. Se on ainoa asema CERNissä, jossa on mahdollista työskennellä sen ollessa päällä. Tämä johtuu hiukkasten pienestä energiamäärästä ja täten pienestä säteilystä. Esittelyn perusteella tulemme varmasti kuulemaan antimateriasta vielä lähitulevaisuudessa lisää.

ELENA, osa antimaterian tutkimuslaitosta. Se hidataa antimateriaa sen synnyttyä, jotta sitä voidaan tutkia tarkemmin.

Petteri