Tadiaľto proti sebe vyšleme zväzky častíc. Postupne ich urýchlime na hranicu rýchlosti svetla. Vtedy majú energiu, že by dokázali prepáliť dieru cez polmetrové železo. Potom ich cielene zrazíme. A budeme sledovať, čo sa pritom udeje.

Takto sa sto metrov pod zemou slovenskí fyzici snažili reportérom TRENDU vysvetliť funkciu dlho pripravovaného projektu, ktorý sa zakrátko spustí. Nového urýchľovača elementárnych častíc, ktorého výstavba finišuje na švajčiarsko-francúzskom pohraničí.

Niektorí z nich zavítali do laboratórií Európskej organizácie pre jadrový výskum (CERN), klubu svetovej špičky jadrových fyzikov, už pred viac ako dvoma desiatkami rokov. Ak si niekto myslí, že špičkoví fyzici sú bradatí ľudia vo flanelových košeliach či vyťahaných svetroch a domácich papučiach, tak presne takých by v CERN-e našiel. Ale aj takých, pre ktorých je súčasťou pracovného odevu kravata. Do ich pracovnej náplne patria aj stretnutia s najvplyvnejšími európskymi či svetovými politikmi a biznismenmi.

Jadroví diplomati

Projekt Európskej organizácie pre jadrový výskum o rok oslávi päťdesiatpäť rokov. Za ten čas v ňom tisícky vedcov posunuli znalosti ľudstva o podstate hmoty o míľové kroky.

NEPREHLIADNITE:

• Nemáme antihmotu na zničenie Vatikánu
• Ako naši fyzici vo Švajčiarsku vyrábajú antihmotu (blog)

Vďaka experimentom v urýchľovači objavili častice, ktoré popreli domnienky, že protóny sú nedeliteľné elementárne častice. A naprí- klad vytvorili atómy antihmoty, konkrétne antivodíka.

Ako vlastne funguje? Presne naopak ako známa hmota. V jadrách antiatómov sú záporné antiprotóny, okolo ktorých obiehajú kladné pozitróny. Ak príde do kontaktu s hmotou, stráca sa.

To, čo laik považuje skôr za abstraktné námety populárnej literatúry, je pre ľudí v CERN-e rutina. Diskusie o možnej existencii paralelných svetov sa v ich podaní opierajú o fyzikálne experimenty a výpočty.

„Keď pôjdete na obed do kantíny, možno narazíte na nejakého nositeľa Nobelovej ceny,“ hovorí jeden zo slovenských vedcov, ktorí reportérov TRENDU sprevádzali. No nájsť ho by bolo ťažké aj pre tých, ktorí by ho reálne poznali.

V organizácii pracuje viac ako 2,5 tisíca ľudí. Ďalších vyše štyritisíc sa tam strieda za účelom výskumu či prác na dokončení veľkého urýchľovača.

Rozloženie centra na švajčiarsko-francúzskom pohraničí bolo výsledok politického kompromisu. Hoci sa hlavný vstup nachádza na švajčiarskej strane na predmestí Ženevy, formálne organizácia sídli na dvoch adresách.

Neutrálne Švajčiarsko bolo pre jadrový výskum, ktorý mal ambíciu spájať najlepších vedcov z celého sveta, krátko po druhej svetovej vojne prirodzená voľba. A Francúzsko si ako európska jadrová veľmoc a hlavný podporovateľ projektu presadilo vlastnú adresu tiež.

Pre viacerých vedcov i ďalších pracovníkov z toho vyplýva nutnosť prechádzať hranicou niekoľko ráz za deň. Jeden z pruhov je preto pre istotu vyhradený pre vozidlá CERN-u.

Bytovky na mikrometre

V týchto mesiacoch panuje v CERN-e zvláštna atmosféra. Laboratórium stojí pred novou etapou. „Máte šťastie, o pár týždňov sa experimenty uzavrú a tak skoro sa do nich nikto nedostane,“ upozorňujú slovenskí sprievodcovia.

Dôvodom sú finálne prípravy spustenia urýchľovača LHC (Large Hadron Collider). V CERN-e sa jeho spustením cez leto začne nová fáza experimentov v oblasti fyziky elementárnych častíc.

O čo pôjde? Takmer tridsaťkilometrovým tunelom, ktorý sa nachádza päťdesiat až stosedemdesiatpäť metrov pod zemou, prechádza potrubie s dvoma dráhami. Zväzky protónov alebo ťažkých iónov, ktoré nimi budú prebiehať pri teplote blízkej absolútnej nule, sa budú zrážať na štyroch miestach. A vedci budú zrážky sledovať.

Kým dôjde k zrážke, budú sa lúče za pomoci magnetov urýchľovať niekoľko hodín. Naplánované sú tisícky cyklov. Zo stoviek miliárd protónov v jednom cykle sa reálne zrazí iba dvadsať či tridsať, vysvetľujú dôvod fyzici z CERN-u.

Na potvrdenie niektorých očakávaných fyzikálnych javov, ktoré skúmajú, bude preto treba podľa štatistických odhadov čakať mesiace. Možno aj roky.

Pôvodné termíny hovorili o spustení urýchľovača LHC už v máji. Napokon pravdepodobne príde k niekoľko týždňovému posunu. „V jednotlivých experimentoch inštalujeme nové detektory, vďaka ktorým budeme schopní nových pozorovaní,“ hovoria fyzici v súvislosti s prácami, ktoré v CERN-e prebiehajú.

Pod experimentmi myslia veľké haly vybudované z veľkej časti pod povrchom zeme, plné technológií. Jedným z nich, „najviac slovenským“, je experiment Alice. Šéfom fyzikov je v tomto prípade Slovák Karol Šafarík a koncentrácia slovenských vedcov je tu vyššia ako na ostatných.

„Tento detektor váži toľko, čo Eiffelova veža. Museli sme ho sem umiestniť s presnosťou na mikrometre,“ ukazuje jeden zo sprievodcov na detektor v najväčšom tamojšom experimente, ktorý sa nazýva Atlas. Následne sa medzi ním a ďalším slovenským kolegom strhne menšia výmena názorov, o koľko mikrometrov vlastne ide.

Slovenská invázia

Na parkoviskách pred budovami CERN-u nie je ťažké objaviť autá so slovenskými evidenčnými číslami. Okrem desiatky slovenských fyzikov v centre pôsobí niekoľko ďalších expertov, napríklad v oblasti bezpečnosti či IT špecialistov.

Niektorí dostali definitívu. Teda v centre nepôsobia dočasne ako zástupcovia členských štátov, ale ako stáli zamestnanci organizácie.

Slovenskí vedci môžu v CERN-e pôsobiť aj vďaka každoročnému príspevku krajiny, ktorý dosahuje niečo vyše sedemdesiat miliónov korún. Vďaka nim má slovenský hlas v rade 20 členských krajín rovnakú váhu ako nemecký či francúzsky.

Hoci tieto krajiny do rozpočtu presahujúceho ročne 20 miliárd korún prispievajú mnohonásobne viac. A navyše, Slovensko patrí medzi krajiny, ktorým sa za posledné roky darí na CERN-e zarábať. Alebo presnejšie, slovenským firmám.

Zákazky firiem SES Tlmače či ZŤS VVÚ Košice dosiahli štvrť miliardy korún. Koeficient 2,5-násobku hodnoty zákaziek oproti členským príspevkom radí Slovensko na druhé miesto v úspešnosti.

Príspevok krajín nie je len finančný. Keď sa pred rokmi rozdeľovali úlohy pri konštrukcii zariadení pre nový urýchľovač, slovenskí fyzici sa prihlásili tiež.

Ich úloha bola skonštruovať časť detektorových komôr, v ktorých sa budú zachytávať stopy po časticiach zo zrážok ťažkých iónov. Tak, aby počítače dokázali na základe zobrazených dráh zrekonštruovať pohyby. A zároveň zistiť, v akých časticiach majú pôvod.

Vytvoria tak stav hmoty, ktorý existoval v čase kratšom ako miliardtinu sekundy po Big Bangu, keď súčasná hmota vznikala. „Vďaka možnosti stopovať častice, ktorých životnosť je oveľa nižšia ako sekunda, dokážeme určiť, aké procesy v tom čase prebiehali. Bližšie k Big Bangu sa zatiaľ s technológiami na tejto planéte dostať nevieme,“ vysvetľujú.

Keď sa slovenskí fyzici o úlohu prihlásili, kolegovia z iných krajín netajili skepsu. Radili im vybrať si jednoduchšiu úlohu. Po troch rokoch práce napokon zariadenia v Bratislave zostrojili.

Niektoré technológie, ktoré si na konštruovanie zariadenia doviezli z Nemecka, sa ukázali ako nevhodné. Preto si zostrojili vlastné, ktoré v tejto oblasti predstavujú svetovú špičku.

(Ne)návratné investície

Celý projekt má viacero bežnému človeku dych vyrážajúcich parametrov. Ak by sa najväčšie svetové laboratórium fyziky vysokých energií nachádzalo na Slovensku, spotrebovalo by produkciu elektrickej energie vyrábanej v Mochovciach.

Podobnými údajmi, ktoré opisujú kolosálne parametre obrovského projektu na brehoch Ženevského jazera, možno zaplniť celé strany. Desaťtisíce počítačov, petabajty dát, tisíce kilometrov káblov, tisícky cisterien tekutého hélia...

A, samozrejme, miliardy preinvestovaných eur, ktoré do projektu vkladajú členské štáty. Pravda, o investíciách možno hovoriť iba v prípade, ak sa na celý projekt pozerá očami vedcov. Pretože vložené peniaze sa investorom nevrátia. Aspoň nie v podobe priamych výnosov pre rozpočty členských štátov. T

amojší vedci v tom však majú aj tak jasno: Keď zistíme, ako vyzeral vesmír v čase tesne po Big Bangu, alebo či naozaj existuje zatiaľ len predpokladaná častica Higgsov bozón, oplatilo sa.

Keď sa zvrtne reč na praktický význam laboratória, majú pre skeptických návštevníkov v zálohe silnú kartu. Už vo vestibule za dverami hlavného vchodu sa nachádza nápis, ktorý víta prišelcov na mieste, kde bol vynájdený web. Teda tá časť internetu, ktorá je prístupná cez webové prehliadače.

Alebo ešte ináč, to, čo väčšina ľudí považuje za internet. Bol to síce len vedľajší produkt, ktorý vznikol ako pomôcka na vnútornú komunikáciu, ale pre svet bol revolučný.

Hoci sa v CERN-e pracuje s jedinečnými technológiami, obmedzenie fotografovania, typické napríklad pre automobilky, neexistuje. „Všetko, čo bolo jedinečné, sme už opublikovali vo vedeckých časopisoch. Prvenstvo nám nik nevezme,“ vysvetľujú vedci logiku, pre ktorú odmietajú prísne patentovanie vynálezov.

Vedci v CERN-e by podľa nich museli zbytočne mrhať kapacitami na administratívu. A zároveň by sa tým podľa nich potláčal zmysel tejto inštitúcie – základný výskum otvorený všetkým.

Čo je CERN?
• Európska organizácia pre jadrový výskum bola založená v roku 1954
• združuje 20 členských štátov, osem inštitúcií a štátov so štatútom pozorovateľov, 36 nečlenských spolupracujúcich krajín
• má 2 500 stálych zamestnancov, osemtisíc hosťujúcich vedcov z 580 univerzít z 85 štátov sveta
• rozpočet na rok 2008 dosahuje 1,1 miliardy švajčiarskych frankov (22,3 mld. Sk)
• stavia najväčší prístroj na svete: 26,5-kilometrový urýchľovač LHC (Large Hadron Collider)
• prevádzkuje najsilnejší superpočítačový systém na svete, dáta z experimentov zaplnia ročne stotisíc DVD, na počítačovú sieť LHC sú napojené ďalšie desaťtisíce počítačov po celom svete
• vedci z CERN-u získali Nobelove ceny za fyziku v rokoch 1952, 1976, 1984, 1988 a 1992

Foto - Maňo Štrauch