Největší a nejdražší vědecký přístroj, jaký kdy lidstvo sestrojilo, slouží od včerejška vědě. Čeká se od něj, že objasní, jaké jsou základní kameny hmoty.
PRAHA/ŽENEVA Fyzici celého světa včera zatajili dech. V novém urychlovači Large Hadron Collider (LHC) začal experiment, který by měl odpovědět na otázku, zda jsou současné představy o povaze hmoty správné. Pokud se podaří najít tzv. Higgsův boson, bude poznání elementárních částic do značné míry završeno. V opačném případě bude dnešní standardní teorie rozmetána.
Celým obřím kruhovým tunelem nového urychlovače Large Hadron Collider (LHC), vybudovaného na švýcarsko-francouzském pomezí, se první částice začaly „prohánět“ včera v 10.28.
Předtím vědci svazky protonů vysílali jen po jedné osmině a následně jedné polovině maximální možné dráhy. Každý z těchto dílčích kroků proběhl hladce. Shromáždění experti mohli zatleskat. Úspěšné zkoušky posílily šanci na brzký start ostrých testů, při kterých se budou urychlené protony srážet. Zatím obíhají samostatně, i když schopnost vyslat je oběma směry už byla prokázána. Datum, kdy by mělo dojít k první srážce, činitelé CERN dosud neoznámili. Oficiální harmonogram počítá s tím, že první výsledky budou k dispozici na začátku roku 2009. Proč fyzici tak touží po vysokých energiích a jak se jim povedlo politiky přesvědčit o nutnosti investovat do urychlovače stamiliardy korun? Jen při energiích v řádu terra elektronvoltů totiž může vzniknout tzv. Higgsův boson. Dosud hypotetická částice je nazvaná podle Petera Higgse, který její existenci před více než čtyřmi desetiletími předpověděl. Standardní model částic boson nezbytně potřebuje k tomu, aby vysvětlil, proč mají fotony nulovou klidovou hmotnost, zatímco jiné bosony váží na poměry kvantového světa hodně.
I vyvrácená teorie má cenu K „postrčení“ protonů v urychlovači se využívá magnetického pole, které produkují cívky.
Aby jimi mohl protékat dostatečně vysoký proud, musí být jejich vinutí supravodivé, jinak by energetické ztráty a z nich plynoucí odpadní teplo přístroj zničily.
Proto je nutné značnou část aparatury chladit hluboko pod bod mrazu. Ke zdárnému průběhu experimentů je navíc potřeba, aby v tunelu bylo co nejdokonalejší vakuum.
Splnit všechny tyto podmínky na zařízení o rozměrech řádu desítek kilometrů je nutně nesmírně nákladné.
O vyhozené prostředky nepůjde ani v případě, že se Higgsův boson nenajde. Také vyvrácení dnešní teorie má pro vědce velkou cenu.
„Znamenalo by to, že musíme vymýšlet novou,“ prohlásil slavný britský fyzik Stephen Hawking, který se na tuto variantu dokonce těší a považuje ji za pravděpodobnější. Vsadil se o sto dolarů, že záhadný Higgsův boson se v CERN objevit nepodaří.
***
Když se řekne CERN
* Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN) je nejrozsáhlejší výzkumné centrum této vědní disciplíny na světě. Leží na francouzsko-švýcarské hranici západně od Ženevy. * Laboratoř byla založena 29. září 1954. Z původních dvanácti členů ze západní Evropy se jejich počet vyšplhal na dnešní dvě desítky. * Češi vstupovali do CERN dvakrát: v roce 1992 ještě v rámci bývalé Československé federativní republiky, o rok později už v rámci České republiky. * V CERN pracuje téměř 10 tisíc vědců osmi desítek národností reprezentujících zhruba 500 univerzit a dalších výzkumných institucí. * Nyní spouštěný urychlovač má tvar prstence o průměru 27 kilometrů a je umístěn v tunelu v hloubce zhruba 75 až 150 metrů pod zemí. Ne náhodou nese označení Large Hadron Collider (LHC) čili velký srážeč hadronů (hadrony jsou souhrnným pojmenováním pro silně vzájemně reagující subatomární částice). * Urychlovač bude vysílat protony oběma směry takovou rychlostí, že okruh dlouhý 27 kilometrů oběhnou 11tisíckrát za vteřinu. Částice bude „popohánět“ a řídit soustava více než 7000 supravodivých magnetů. * Podle údajů CERN stál sám urychlovač 3,5 až 6,5 miliard eur (asi 87,5 až 162 miliard korun). *Na urychlovači LHC má probíhat šest experimentů -ALICE, ATLAS, CMS, LHCb, TOTEM, LHCf. Na jednom ze dvou nejdůležitějších, na projektu ATLAS, se významně podílejí Češi. *Tým experimentu ATLAS je dosud největší spolupracující skupinou vědců v historii fyzikálního výzkumu. Na přípravě experimentu pracuje 2000 fyziků z více než 150 pracovišť. * Detektor ATLAS má průměr 22 metrů, délku 44 metrů a hmotnost 7000 tun.
Obrázek
Návrat k velkému třesku
Detektor Compact Muon Solenoid (CMS) pátrá pomocí magnetického pole 100tisíckrát silnějšího než pole Země po nových částicích. A
Srážka částic „stlačí“ energii do milionkrát menšího prostoru, než je objem B komára
Paprsek může v urychlovači obíhat po deset hodin. Za tu dobu urazí víc než 10 miliard kilometrů.
LHC, ležící pod pohořím Jura na francouzsko-švýcarských hranicích
ŽENEVA detektor ATLAS bude zkoumat, zda při srážkách protonů nevzniká Higgsův boson
detektor LHC-b zaměří se na hledání a studium částice zvané kvark b
detektory umístěné ve speciálních prostorách jsou silně odstíněné od okolního prostředí
šachta pro optické kabely
detektor CMS bude hledat dosud neobjevené částice
detektor ALICE bude sledovat srážky těžkých jader iontů olova a zlata
kruhový tunel leží v hloubce 50 až 175 metrů
...a poté již začaly přístroje zaznamenávat první získaná data
Napětí v řídícím centru dosáhlo před spuštěním vrcholu...
Evropská laboratoř pro fyziku částic
