Čtvrtek 28. března 2024, svátek má Soňa
130 let

Lidovky.cz

Fyzikové slaví: malý třesk vyšel

Česko

Unikátní experiment v největším urychlovači nejprve provázely potíže. Nakonec se ale pokus povedl

ŽENEVA/PRAHA Všichni v řídící místnosti tajíme dech... stabilizujeme svazky... a máme tu kolize! Poprvé v historii! Světový rekord! Takto včera vědci z Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN) v Ženevě prožívali dramatické zahájení největšího vědeckého pokusu v historii – a spolu s nimi díky internetové sociální síti Twitter také odborníci i laikové z celého světa.

Než ale mohli vědci v řídícím centru největšího světového urychlovače bouchnout šampaňské, trochu se zapotili. Krátce po zahájení pokusu, jehož cílem byla simulace podmínek těsně po velkém třesku, se jim ztratily svazky protonů, které chtěli poslat proti sobě a vyvolat jejich srážku.

Elektrická závada na jednom z magnetů totiž spustila bezpečnostní systém, který částice automaticky odklonil z okruhu urychlovače. Zařízení se přitom s technickými potížemi potýkalo už v minulosti. Zkušební provoz byl zahájen v září 2008, vzápětí ale do tunelu unikla tuna helia používaného pro chlazení supravodivých magnetů, což si vyžádalo víc než roční přestávku. Zkušební provoz byl obnoven vloni v listopadu.

Včera ale podle odborníků nešlo o nic výjimečného. „Urychlovač je velké a složité zařízení, takže se během zprovozňování potýkal s řadou drobných problémů. Na tom není nic divného,“ říká Václav Vrba z Fyzikálního ústavu AV ČR, který se v CERN podílí na přípravě experimentu ATLAS.

Kromě toho je samotné udržení a nasměrování paprsků složité. „Svazky protonů mají průměr pouhých 30 až 40 mikrometrů, takže je nesmírně náročné udržet je ve 27 km dlouhém okruhu přesně proti sobě. Tak velké zařízení dosud neexistovalo, takže se snažíme o něco, co jsme si nemohli předem vyzkoušet,“ upozorňuje Václav Vrba.

Ostatně sami zástupci CERN předem varovali, že se srážka nemusí podařit na první pokus. Synchronizace urychlovače a magnetů, které udržují směr protonů, mohla trvat desítky hodin nebo i několik dní. Nakonec se tedy podařilo první srážky docílit celkem rychle, jen pár hodin po zahájení experimentu.

Svazky protonů mířících proti sobě získaly energii 3,5 teraelektronvoltu (TeV), takže celková energie srážky byla 7 TeV. To je třiapůlkrát víc, než se na urychlovačích dosud podařilo dosáhnout.

Zatím je to jen rozcvička „Jsme na začátku nové éry fyziky. Nyní se začneme učit porozumět tomu, co se tu vlastně děje,“ uvedl ředitel CERN Rolf Heuer krátce po první úspěšné kolizi. Skutečná věda se ale v urychlovači začne odehrávat během několika měsíců.

„Je to nesporně velký úspěch, ale zatím je to jen taková rozcvička a zakleknutí do startovních bloků,“ komentuje první srážky Václav Vrba. „Zatím ovšem není jisté, zda nás čeká hladká stovka, 400 metrů překážek, nebo maraton. To nám ukážou až další experimenty,“ dodává česká odborník.

Po první srážce se vědcům podařilo svazky protonů stabilizovat a vysílat je k dalším kolizím. Nyní se bude postupně zvyšovat počet protonů v jednotlivých svazcích i frekvence srážek.

První vědecké výsledky se podle Václava Vrby dají očekávat nejdřív na podzim. Vědci si od experimentů slibují především odhalení temné hmoty, která má tvořit zhruba čtvrtinu vesmíru, nahlédnutí do nových dimenzí a objev zatím jen teoretické částice zvané Higgsův boson.

Včera zahájená experimentální měření potrvají nepřetržitě 18 až 24 měsíců. Potom bude následovat přibližně roční odstávka, při níž technici upraví zařízení tak, aby mohlo částice urychlovat na ještě dvakrát vyšší energii než nyní.

Autor:

Šárka Hamrusová: Díky laktační poradkyni jsem si přestala myslet, že je chyba ve mně
Šárka Hamrusová: Díky laktační poradkyni jsem si přestala myslet, že je chyba ve mně

Šárka chtěla kojit. Chvíli to ale vypadalo, že se jí to nepodaří. Díky správně zvolené laktační poradkyni nakonec dosáhla úspěchu. Poslechněte si...