Kuninkaantien lukion CERN:in tiedeleiri

Cernin tiedeleirin blogi

To 19.1.2017

Aaron Suni ja Markus Tuominen

Data center vierailu

Saavuimme aamupalan jälkeen CERN:in datakeskukseen, joka oli ulkoa päin melko vaatimattoman näköinen rakennus, kuten moni muukin rakennus CERN:issä. Meidät johdatettiin huoneeseen, joka näytti pimeältä elokuvateatterilta, jossa oli vanhoja tietokone-osia näytillä. Teatterin näyttö oli iso ja leveä kosketusnäyttö, jolla suomalainen oppaamme CERN:illä datan kanssa työskentelevä Seppo Heikkilä, esitteli erilaisia faktoja datasta, CERN:istä ja datan käsittelyn historiasta CERN:illä.

Jos CERN tallentaisi kaiken tiedon, jonka LHC (Large Hadron Collider) ja sen ilmaisimet tuottavat, sen pitäisi tallentaa satoja teratavuja sekunnissa, joka on käytännössä mahdotonta nykyteknologialla. Dataa kuitenkin filtteröidään ja siitä pidetään noin yksi kymmenestuhannesosa, joka on silti gigatavuja sekunnissa. Kaikki tämä data tallennetaan magneettinauhalevyille, jotka ovat käytännön periaatteen mukaan sama asia kuin VHS nauhalevyt, mutta nykyaikaisempia. CERN:illä on noin 150 petatavua muistia LHC dataa varten. Se on 150 000 000 000 000 000 tavua tai 150 000 kappaletta nykyisiä teran kovalevyjä, joita on yleisissä pöytäkoneissa.

Esityksen huipennus tuli kuitenkin esityksen loputtua, sillä kosketusnäyttö paljastui olevan jotain vielä hienompaa. Videotykit takanamme menivät pois päältä ja näyttö päästikin yhtäkkiä valoa lävikseen, ja ne paljastuivat ikkunoiksi, joista pystyi katsomaan suoraan sisälle CERN:nin datakeskukseen. Se oli korkea halli, jossa oli huone täynnä palvelintorneja. Kaikki tietokoneet olivat suljettu ”kasvihuoneisiin”, joissa ne suojautuivat pölyltä ja saivat parempaa viilennystä. CERN:nin datarakennus on kuitenkin vanhojen aikojen reliikki, eikä nykyistä vastaavaa enää rakennettaisi samalla tavalla. Nykyisessä rakennuksessa tietokonehuone on korkea, jolloin tilaa jää valtavasti käyttämättä ja todella suuri määrä koneiden tuottamaa lämpöä jää täysin käyttämättä.

Antimateriaohjelmaan tutustuminen

Data Centre- vierailun jälkeen seurasi pikainen tutustuminen CERN:in antimateriaohjelmaan. Menimme suureen suorakulmion muotoiseen rakennuksen, joka sisälsi kaksi hiukkaskiihdytintä. Koko hallin tilaa kiersi kiihdytin nimeltään antiproton decelerator, AC. Toinen kiihdytin ELENA, oli paljon pienempi, halkaisijaltaan vain muutamia metrejä ja vasta valmistusvaiheessa.

Ryhmämme otti opastukseensa tanskalainen Lars V. Jorgensen. Kiersimme hänen kanssaan hallin ja hän selitti kiihdyttimien toimintaperiaatteita. Tämän hallin kiihdyttimet eroavat muista CERN:in kiihdyttimistä siten, että sekä AC:n että ELENA:n tarkoituksena on hiukkasten, tässä tapauksessa antiprotonien hidastaminen. Niiden energiaa pienennetään, sillä ne halutaan saada sellaiseen tilaan, jossa ne voivat muodostaa antimateriaa.

Näin kirjoitettuna ja luettuna aihe vaikuttaa monimutkaiselta. Oppaamme Jorgensen selitti kuitenkin käytännöllisesti ja yksityiskohtaisesti, mitä hallin kiihdyttimissä tapahtuu, miten ja miksi. Asia ei olekaan niin monimutkainen kuin mitä voisi luulla. Erään huoneen seinällä olikin Einsteinin sitaatti: ” If you can’t explain it simply, you don’t understand it well enough.” Koeasemavierailun jälkeen Jorgensen piti meille ja muutamille muille oppilasryhmille vielä antimaterialuennon pienessä auditoriossa.

Lounaan jälkeen meillä oli ehkä vierailumme teoreettisin parituntinen, kun Kati Lassila-Perini piti lukion oppitunnin tyylisen luennon yleisesti hiukkasfysiikasta. Luento oli hyvin mielenkiintoinen ja täydellisyydestä puuttui ainoastaan se, että olisin jaksanut pysyä hereillä.

Viimeisenä torstain ohjelmassa oli sumukammion rakentaminen. Sumukammiolla havaitaan ilmakehässä liikkuvia varauksellisia hiukkasia. Ne jättävät laatikon läpi kulkiessaan pieniä vuorenharjanteita muistuttavia juovia, jotka ”sulavat” yhtä nopeasti kuin ilmestyivätkin.