Curieuze Carrollachtige – adepten/verwijzingen VI

Phlizz

Online magazine van het Lewis Carroll Genootschap

Als je, net als ik, al geruime tijd Carroll gerelateerde boeken, geschriften, brochures en pamfletten verzamelt, kom je soms vreemde dingen tegen. De ene keer bestaat er een (zeer) verre verwantschap met Alice en/of Lewis Carroll, de andere keer ligt die verwantschap meer voor de hand. Onder het kopje “Curieuze Carrollachtige adepten/verwijzingen” zal ik er in Phlizz een aantal van uitlichten, die in Nederland zijn verschenen.

INLEIDING
CERN (Genève, Zwitserland; sinds 1954) is het Europese laboratorium voor deeltjesfysica. Het is om verschillende redenen bekend, het wereldwijde web (www) bij voorbeeld, ontstond bij CERN, als een uitvinding van twee informatici, de Engelsman Tim Burners-Lee en de Belg Robert Cailliau.
Er werken momenteel ongeveer 6500 wetenschappers (van 500 universiteiten uit 80 landen) aan experimenten die bij CERN worden uitgevoerd. Deze experimenten worden uitgevoerd in een van de 6 deeltjesversnellers. Het doel van die experimenten is inzicht te krijgen in hoe materie is opgebouwd: uit welke deeltjes materie bestaat  en wat de krachten zijn die de deeltjes bij elkaar houden. Alle gewone materie in het universum van vandaag bestaat uit atomen. Elk atoom bevat een kern bestaande uit protonen en neutronen (behalve waterstof, dat geen neutronen heeft), omgeven door een wolk van elektronen. Protonen en neutronen zijn op hun beurt gemaakt van quarks die aan elkaar zijn gebonden door andere deeltjes die gluonen worden genoemd.

Een van die experimenten betreft het experiment ALICE (A Large Ion Collider Experiment). Samenwerking binnen dit experiment heeft ervoor gezorgd dat er een detector binnen een versneller is gebouwd, waarin twee bundels deeltjes met hoge snelheid op elkaar botsen. Deze detector is ontworpen om de fysica van sterk op elkaar inwerkende materie bij extreme energiedichtheden te bestuderen, waarbij een nieuwe fase van materie, quarkgluon-plasma, ontstaat. Men denkt dat ons universum zich in de eerste paar miljoenste van een seconde na de oerknal in zo’n oorspronkelijke staat bevond, voordat quarks en gluonen aan elkaar werden gebonden om protonen en neutronen te vormen. Door deze oorspronkelijke toestand van materie in het laboratorium te herscheppen en te begrijpen hoe deze evolueert, kan er licht worden geworpen op vragen over hoe materie is georganiseerd en welke mechanismen bij quarks en gluonen optreden. Geen enkele quark is ooit geïsoleerd waargenomen: de quarks, evenals de gluonen, lijken permanent aan elkaar gebonden en opgesloten in deeltjes zoals protonen en neutronen.  Botsingen  genereren temperaturen die meer dan 100.000 keer hoger zijn dan het centrum van de zon en doen zich in deze laboratoriumomstandigheden voor die vergelijkbaar zijn met omstandigheden van net na de oerknal. Onder deze extreme omstandigheden “smelten” protonen en neutronen, waardoor de quarks worden verlost van hun bindingen aan de gluonen. Dit is dan het quarkgluon-plasma. Het bestaan ​​van een dergelijke fase en de eigenschappen ervan zijn belangrijke kwesties onder andere in de theorie van het begrijpen van het fenomeen opsluiting. Het ALICE-verband bestudeert dit quarkgluon-plasma, terwijl dit uitzet en afkoelt, en observeert hoe vervolgens geleidelijk deeltjes ontstaan ​​die tegenwoordig de materie van ons universum vormen. ALICE gebruikt hierbij de 10 000 ton zware ALICE-detector ( 26 m lang, 16 m hoog en 16 m breed) om dit quarkgluon-plasma te bestuderen. Deze detector bevindt zich in een enorme grot 56 m onder de grond dicht bij het dorp St Genis-Pouilly in Frankrijk. De samenwerking omvat bijna 2000 wetenschappers van 174 natuurkundige instituten in 40 landen (april 2022).

ALICE   EN   DE   QUARKGLUONSOEP
In januari 2011 verscheen bij CERN het stripverhaaltje Alice en de quarkgluonsoep. Een beter dekkende titel was misschien geweest: Alice en de jacht op de eigenschappen van de quarkgluonsoep (zodat in de titel ook het nonsensgedicht The Hunting of the Snark gelezen zou kunnen worden. Waarom is eigenlijk zo’n nieuw deeltje geen snark genoemd?!). Een 12 pagina’s tellend populair vertelsel (A4-formaat) met veel illustraties over het experiment ALICE, zoals dat hiervoor in de inleiding beschreven staat. De enige dingen die verwijzen naar het boek Alice in Wonderland zijn een meisje Alice en een grijs-wit konijn, die na een val in een konijnenhol van natuurkundige Carlo (Carroll?) uitleg krijgen over het ALICE-experiment. Toch een leuk stripboekje dat op een fraaie wijze een stukje van de zoektocht beschrijft naar het begin van het ontstaan van materie. Een minpuntje is de laatste illustratie waar wetenschappers uit de hele wereld samenkomen bij het roosteren van een varken. Voor Carroll zou dit ongetwijfeld een reden zijn om het boekje niet in de reguliere handel uit te brengen.

Hieronder staat de complete brochure, gemaakt door CERN. Dit boekje, geschreven voor de jeugd door medewerkers van ALICE, toont maar weer eens aan dat veel wetenschappers de Alice-boeken zeer waarderen!

Toevoeging van de redactie:
Het kan aardig zijn hierna het in 1995 verschenen Alice in Quantumland; An Allegory of Quantum Physics van Robert Gilmore te bekijken. Om te constateren dat er inmiddels wel het een en ander veranderd is in de kernfysica, om voor de zoveelste keer te zien dat Alice graag gebruikt wordt als gids of aangever en dat er altijd weer aardige illustraties geproduceerd worden.