Koti-Kajaani

Meidän meiningit: Mihin suuntaan antimateria putoaa?

Me Kajaanin lukion opiskelijat Viivi Huusko, Väinö Uppa, Severi Syvävirta ja fysiikan opettaja Kai Nurmi osallistuimme CERN atomiydin- sekä hiukkastutkimuskeskuksessa järjestettyyn tiedeleiriin Sveitsin Genevessä. Mukana oli myös neljän muun lukion opiskelijoita ja opettajia. Samalla matkalla kävimme mm. katselemassa vuoristoa sekä vierailemassa YK:n Geneven päämajassa.

CERN on hiukkastutkimuksen keskus, jossa sijaitsee suurin ihmiskunnan rakentama kone, hiukkaskiihdytin LHC (Large Hadron Collider). Laite sijaitsee noin sata metriä maan alla ja on peräti 27 km pitkä.

CERN itsessään on kuin pieni kaupunki Sveitsin ja Ranskan rajan molemmin puolin. Alueella on jopa oma palolaitoksensa. Kadut ovat saaneet nimensä kuuluisien tutkijoiden, kuten Einsteinin mukaan. Ympäristö oli hyvin kansainvälinen, ja osalla luennoista luennoitiin sen vuoksi englanniksi. Paikalla oli tosin myös runsaasti suomalaisia.

Matka hiukkasten maailmaan alkoi juuri avatussa Science Gateway -näyttelystä. Näyttelyssä opimme kokeilemalla ja testaamalla CMS-tutkimusaseman mittalaitteissa käytettävien teknologioiden perusteita. Sensoritekniikan perusteiden ymmärtämiseen riitti lukiossa opittu fysiikka.

Kun olimme perehtyneet tekniikkaan näyttelyssä, siirryimme työpajaan rakentamaan omaa hiukkasilmaisinta, sumukammiota. Sumukammiossa suurienergiset hiukkaset jättivät jälkeensä pisaravanan. Havaitsimme esimerkiksi avaruudesta tulevia kosmisia hiukkasia, kuten elektroneja, myoneja ja alfahiukkasia.

Pääsimme soveltamaan tietoja ilmaisinlaitteistosta, kun seuraava luento käsitteli Higgsin hiukkasen löytämistä. Meille annettiin tehtäväksi etsiä Higgsin hiukkanen annetusta datasta. Lopuksi kuulimme alan tuoreimmasta suomalaisesta tutkimuksesta ALICE-koeasemalla liittyen kvarkki-gluoniplasmaan. Tutkimuksessa käytetyt simulaatiot oli toteutettu Kajaanissa sijaitsevalla Lumi-supertietokoneella.

Hiukkaskiihdyttimestä tulee valtava määrä mittausdataa. Computercenterissä opimme, kuinka turha data poistetaan ja loput säilötään talteen sekä lähetetään ympäri maailmaa tutkijoiden käyttöön.

Viimeisenä päivänä esiteltiin uunituoretta tutkimusta antimateriasta. Vielä kesällä oli epävarmaa, putoaako antimateria ylöspäin. Uuden tiedon mukaan se putoaa kuin normaali materia, mutta on mahdollista, että painovoima vaikuttaa siihen vähemmän. Tosin lisätutkimuksia tarvitaan. Vierailimme lopuksi ”antimateriatehtaassa”.

Tiedeleirin aikana opimme paljon hiukkasfysiikasta ja oli hienoa kuulla tutkijoiden kertovan omista tutkimuksistaan ja töistään. Ehkäpä joku meistä vielä palaa takaisin joku päivä.

Viivi Huusko, Väinö Uppa ja Severi Syvävirta