AUTOR: Mladen Starčević
FOTO: Reuters, Arhiv


NEIZVJESNOST NA VRHUNCU

10. RUJNA 2008. 10:14h

FOTO: Pokrenut eksperiment, čeka se Veliki prasak!

Tekst

Foto

Znanstvenici su pokrenuli LHC, najveći svjetski akcelerator čestica, koji će nas približiti stvaranju svega, ili razočarati ulagače.

Projekt vrijedan 9 milijuna eura aktiviran je u blizini švicarsko-francuske granice. Dugo očekivano pokretanje najvećeg svjetskog akceleratora čestica, Large Hadron Collidera izvršeno je, te se očekuju rezultati, koji će možda odgovoriti na najveće (i možda najvažnije) pitanje koje je čovjek ikada postavio - "Kako je sve nastalo?".

Reuters-.--.-
Photo javno100  
Što se tiče ''normalnog'' čovjeka, CERN je u popularnu znanost ušao na mala vrata, ali velikim tunelom. I dok mnogi znaju o čemu je riječ, većina ipak zbunjeno trepće na spomen Europske organizacije za nuklearna istraživanja (odnosno CERN-a) i zadnjeg projekta, golemog akceleratora čestica, smještenog ispod Švicarske, vrijednog oko 9 milijardi američkih dolara, razvijanog oko 20 godina.

Large Hadron Collider (LHC) je u suštini 27-metarski tunel, čiji se početak i kraj spajaju. Dakle, prstenastog je oblika, a akcelerator će čestice ubrzavati do brzine samo 0,01 posto manje od brzine svjetlosti, pri čemu će ih natjerati na koliziju, koja bi trebala dati konačne rezultate i odgovore na puno unaprijed postavljenih pitanja, od kojih je jedno od najvažnijih- kako smo nastali?

No, dok znanstvenici u CERN-u pružaju ruku Bogu, nadajući se da sluša, pozabavimo se osnovama.
Kao agencija, CERN je osnovan 1954. godine, zajedničkim ulaganjem 12 europskih država, kako bi se razdijelili troškovi eksperimenata u fizici čestica. Te su države_ Belgija, Engleska, Danska, Francuska, Njemačka, Grčka, Italija, Norveška, Nizozemska, Švedska, Švicarska i Jugoslavija, a gradnja 27-kilometarskog tunela, koji je sada dom LHC-u, odvijala se od 1989., kako bi u njega bio smješten Large Electron – Positron Collider. Nakon 11 godina rada, odnosno 2000. godine, tunel ispod Švicarske je zatvoren zbog smještanja LHC-a.

Reuters-.--.-
Photo javno100  
U međuvremenu, 1990. godine, znanstvenici u CERN-u razvili su projekt nevezan uz ubrzanje čestica, no koji je ipak značio golemi napredak za znanost i svekoliki puk – World wide web, ili WWW.

Godine 1995. u CERN-u je iz čestica antimaterije stvoren atom anti-vodika, što je objasnilo ravnotežu između materije i antimaterije u svemiru, te su takvi atomi antimaterije 2002., usporeni rashlađivanjem, te su postojali dovoljno dugo da omoguće podrobnije istraživanje, prije no što se sudare s normalnom tvari i nestanu.

Što nas dovodi do tekuće godine, kad je pokrenut golemi akcelerator čestica, od kojeg znanstvenici očekuju toliko odgovora. A pitanja? Pitanja su vrlo iskonska – Što daje tvari masu?, Zašto priroda preferira tvar nad antimaterijom? ili Kako se tvar (materija) razvijala od početaka svemira?

Na sva će ta pitanja, nadaju se CERN-ovci, odgovoriti eksperimentom, koji će pokušati reproducirati Veliki prasak, na mikroskopskoj razini.

Kada proizvedu učinak sličan Prasku, praćenje stanja u akceleratoru nekoliko sljedećih sekundi bit će ključno, jer baš tada bi se trebale otkriti okolnosti koje su dovele do stvaranja svemira kakvog danas znamo.

Također, znanstvenici se nadaju da će uspjeti napokon doći do čestice koja je omogućila nastanak života – čestice ''Higgs Boson'', nazvane po škotskom znanstveniku, Peteru Higgsu, koji je prvi ustvrdio da je takva čestica morala postojati, te da je ona objašnjenje za prevlast materije nad antimaterijom.

Veliki Prasak (Big Bang)

Ime kojim se, vjeruju znanstvenici, objašnjava teorija širenja svemira. Ime je nastalo 1949. godine, a Big Bang zamijenio je dotad važeću teoriju „stanja mirovanja“, kojom se tvrdi da svemir postoji oduvijek, te se ne širi, već samo evoluira.

Teoretičari Praska vjeruju da je svemir nastao naglim širenjem (eksplozijom) iz komprimiranog pradavnog stanja, tijekom kojeg je znatno smanjena njegova gustoća i temperatura, te je tvar (materija) postala dominantna nad antimaterijom. Svemir se, dakle, razvio iz malene čestice ekstremno visoke temperature i gustoće, a nagađa se da su u nasilnoj reakciji koja je „proizvela“ svemir, nastali i atomi određenih kemijskih elemenata – vodika, litija i helija, te ostale tvari koje čine sve što jest.
Naravno, u projekt ovakve magnitude i važnosti, uključene su i neke velike brojke – koje označavaju iznimno male vrijednosti. Tako će trilijuni protona juriti prstenastim tunelom akceleratora pri brzini kojom će krug od 27 kilometara dovršiti 11 tisuća puta u jednoj sekundi, a broj sudara između čestica, također po sekundi, će se kretati oko 600 milijuna.
U sudaru čestica u LHC-u, nastajat će temperature 100 tisuća puta veće od one sunčeve jezgre. Iako vrlo malih dimenzija, temperatura će ipak biti golema, tako će hlađenje akceleratora morati držati stroj na konstantnih 271,3 Celzijevih stupnjeva ispod ništice, a to će se postići cirkulacijom tekućeg helija oko prstena LHC-a.

Nadalje, kako bi se prikupili podaci o 600 milijuna sudara čestica u sekundi, znanstvenici su opremljeni uređajima koji mjere razdoblja vremena u milijarditim dijelovima sekunde – vremenskim jedinicama koje bismo mogli nazvati i milijardinkama. Također, prostorno gledajući, ti uređaju će nadzirati i protjecanje čestica i njihov položaj u milijuntim dijelovima metra.
Svake će godine podaci dobiveni u istraživanjima u LHC-u popuniti prosječno 100 tisuća dvoslojnih DVD-ova. Također, biti će pohranjeni u kompjuterskoj mreži od nekoliko desetaka tisuća kompjutera, maštovito nazvanoj ''Mreža'' (The Grid).

Pojmovnik:

Čestica – Objekt manji od atoma, koji ima svojstvenu masu i naboj.
Hadron – Čestica određene mase, sastavljena od manjih dijelova, zvanih kvarkovi, koji su povezani i čine cjelinu. Primjeri za hadrone su elektroni ili protoni.
Akcelerator čestica – stroj koji se koristi za ubrzavanje struja čestica na velike brzine, u određenom smjeru.
Collider – akcelerator u kojem dvije zrake čestica putuju u različitim smjerovima, te se sudaraju kako bi proizveli visokoenergetske kolizije između čestica. LHC je najveći svjetski collider.
Standardni princip – teorija moderne fizike, sklopljena od druge dvije različite teorije – opće relativnosti i kvantne mehanike. Najveća joj je mana što još uvijek ne može u cijelosti objasniti masu ili gravitaciju.
Higgs Boson – „božanska čestica“ je, u teoriji, čestica koja bi trebala davati materiji njenu masu, a igra ključnu ulogu u potvrđivanju Standardnog principa.
Pesimisti, ipak, nikad ne miruju, pa tako ni na ovom projektu, a postoji nekoliko teorija o tome što bi sve moglo poći po zlu. Više o tim teorijama možete pročitati OVDJE.

Usprkos tome, bezbrojne su implikacije rezultata eksperimenta. Još kad se u znanstveni projekt golemih razmjera upletu izrazi kao što su ''božanska čestica'' ili ''stroj postanka'', situacija postaje zanimljiva apsolutno svima – skepticima, vjernicima, ateistima i agnosticima, tehnofilima i tehnofobima. Ukratko, svima.

No krije li se bog (općenito rečeno) u minijaturnoj čestici? Možemo li strojem, odnosno tehnologijom, stupiti u kontakt s nečim što nas ''čini'', zbog čega jesmo i spoznati to kao iskon razuma?

LHC je ispružena ruka znanosti, a sad je na ''božanskom'', ako postoji, da toj ruci uzvrati stisak.