CERN slaví 60 let

Vesmír, nejzazší... Švýcarsko. A také Francie. Domov jedněch z nejlepších sýrů. Dva státy spojené
nedostatkem vzduchotechniky, rozdělené hranicí a opět spojené jedním z nejpřednějších
zařízení studujících částicovou fyziku. Samozřejmě mluvím o CERNu. Zde na francouzsko-švýcarské hranici
dělají vědci jedny z největších objevů.

Ano, zde objevili Higgsův boson. Higgsův boson je zodpovědný
za projevování hmotnosti částic. Víme, že elementární částice
i předměty mají hmotnost. Běžným lidem to přišlo jasné,
ale pro vědce to donedávna byla záhada. Nevěděli jsme,
co částicím propůjčuje hmotnost. Ukázalo se, že za to může
mechanismus vázaný na Higgsův boson. Bez tohoto mechanismu
by částice hmotnost neměly. Bez toho by částice nedokázaly stvořit
větší objekty a my bychom tu neseděli.

Je to popravdě docela složité. Částicová fyzika se zajímá o srážky. Je to abstraktní obor,
který může vypadat jako kouzla, ale na subatomární úrovni
se toho děje mnoho. Aby fyzici shromáždili data o srážkách
potvrzujících existenci Higgsova bosonu, musí být dva proti sobě letící
protonové svazky urychleny v LHC. Svazky kolidují ve 4 různých detektorech
umístěných na různých místech LHC. Přestože je nyní LHC dva roky
kvůli opravám mimo provoz, fyzici už byli schopni získat
důkazy o existenci Higgsova bosonu a to LHC ani nepracovalo
na svém maximálním možném výkonu.

Když takový přistroj postavíte,
jedná se vždy o prototyp. Něco tak obrovského
nemusí fungovat hned napoprvé. LHC jsme zapnuli 10. září 2008. Zajímavostí je, že dnes paprsek
obíhá dokola 11 245krát za vteřinu. Toho dne jeden oběh trval asi půl dne. O týden později se LHC porouchal.

Byl to opravdu smolný začátek. Mohl za to jeden pájecí spoj. Byl to špatně spájený spoj. Zahřál se a spustil řetězovou reakci. To způsobilo poškození
velkého množství magnetů. Nyní už tři roky
urychlujeme paprsky na 3,5 TeV. To je skoro 4krát víc
než u předchozích zařízení. Můžeme objevit velké věci.

Zjistili jsme, že základní design spojů v přístroji,
kterých je 10 tisíc, byl špatný. Proto musíme všech 10 tisíc
spojů předělat a to zabere čas. LHC bylo vypnuto v únoru 2013 a zapnut bude zase na jaře 2015. Poté budeme moct
dosáhnout vyšších kolizních energií, díky čemuž získáme
více dat mnohem rychleji. Budeme schopni získat víc informací
o našich objevech jako o Higgsově bosonu.

Navíc budeme moci objevit další věci. Možná odhalíme něco nového. Mít rychleji více dat znamená
i větší nároky na výpočetní techniku. Výpočetní systém u LHC funguje tak, že vybíráte důležitá data,
která přicházejí z detektorů. Paprsky se sráží asi
20milionkrát za sekundu. Z tohoto velkého balíku dat si
vybereme třeba jen pár srážek. Zbytek se vyhodí.

Spoustu toho odstraní už samotný detektor,
který rychle rozhodne, že to není zajímavé. Na této úrovni
musíte dělat rozhodnutí rychle. Je to jako závod. Hledáte zde velké výkyvy
v energii nebo chybějící části. Poté začnete tu
událost zpětně rekonstruovat. Pak si už můžete víc vybírat. Když něco začnete rekonstruovat,
můžete hledat určitý fyzikální jev. Třeba hledat určitou částici.

Při tom si vybíráme
asi jen 1 000 událostí za vteřinu. Tyto události jsou bezpečně
uchovávány a mají k nim přístup vědci, jejichž laboratoře
a univerzity se podílí na analýze. Objev Higgsova bosonu
nebylo nic snadného. Bylo potřeba mnoho mezinárodní
spolupráce k přezkoumání výsledků. Fungujeme už dlouho.
29. září 2014 oslavíme 60 let. Vznikli jsme
nedlouho po 2. světové válce. Myšlenkou bylo, že skrz vědu by
evropské státy mohly mírově spolupracovat.

Nápad přišel už ve 40. letech a nakonec
byl CERN založen pod záštitou UNESCO. CERN byl založen ze dvou důvodů. Zakládací listina
je velmi jednoduchý dokument. Stojí v ní, že poskytneme
místo pro mezinárodní skupiny vědců, které budou bádat v oblasti fyziky. A bude to místo,
kde budou spolupracovat jednotlivé země. Oboje bereme hodně vážně. Nyní jsme laboratoří, která poskytuje prostory,
ale sama neprovádí žádné výzkumy.

Vědci z celého světa mohou
využít naše prostory a bádat v nich. Zakládáme si na tom,
že mohou být z celého světa, protože podle nás není
dobré mít nějaká omezení. Skvělé myšlenky
mohou přijít z celého světa. Evropané nemají monopol na skvělé
myšlenky, proto jsme otevřeni celému světu. Během této odstávky vědci pokračují
v analýze obrovského množství dat. To umožňuje případně
učinit další objevy a také to vytváří podklad pro
další experimenty, až se LHC zase spustí a poběží na plný výkon.

Zatím nevíme, co budeme hledat. Třeba jestli Higgsův boson
je posledním dílkem v naší teorii, je to dobrá teorie, která vysvětluje
všechnu viditelnou hmotu kolem nás, nebo jestli objevíme něco hlubšího, co vysvětlí část vesmíru,
kterou netvoří viditelná hmota. Viditelná hmota tvoří i nás.

To je velkou záhadou. Víme, že to, co považujeme
za běžnou hmotu, je celkem vzácné. Tvoří asi jen 5 % vesmíru. Chceme prozkoumat i zbývajících 95 %. Nyní vás nebereme do podzemí,
kde jsou uloženy detektory ALICE a CMS. Chceme vám CERN
ukázat z jiné perspektivy. Chceme vám ukázat
oblast, která leží nad LHC. Za mnou vidíte Château de Voltaire.

Formálně ho vlastní muž,
který objevil volty. Volty, které prozatím
pod mýma nohama neproudí. Ale v roce 2015,
až bude LHC opět zapnut, to tam dole bude svištět. Překlad: Mithril
www.videacesky.cz