Používáte nástroj pro blokování reklamy. Příjmy z reklamy umožňují naši existenci.
Podpořte nás a nástroj pro tento web vypněte (návod). Nebo si pořiďte předplatné a reklama se vám nebude zobrazovat. (E-shop)

Obtěžuje vás reklama?
Předplatitelům ji nezobrazujeme.

Reklama
 
Téma

Cesta do nitra hmoty

Napětí v evropské laboratoři CERN vzrůstá. V centru nejvetšího vědeckého experimentu všech dob jsme zjišťovali, kam dospělo pátrání po nejhlubších tajemstvích vesmíru a zda budeme svědky očekávaných převratných objevů.

60_tema12_R49_2011_n.jpg
60_tema12_R49_2011_n.jpg
60_tema01_R49_2011.jpg
60_tema01_R49_2011.jpg

Před nějakými sto lety by většina současných poznatků o kosmu připadala lidem naprosto neuvěřitelná. Náš nejširší svět, vesmír, vznikl před necelými čtrnácti miliardami let a od té doby se rozpíná, nyní dokonce vzrůstající rychlostí. Čas nemusí plynout pro každého stejně, prostor má možná víc než jen tři rozměry. Mikroskopický svět se řídí zcela jinými zákony než ten, který jsme schopni zachytit vlastními smysly.

Další překvapení nejsou vyloučena ani do budoucna. Zatímco před příchodem Alberta Einsteina se zdálo, že fyzika už skoro všechno objevila a nemá co nabídnout, dnes to spíš vypadá, že se nám podařilo zmapovat jen malou část reality. Rýsují se nové objevy o podstatě hmoty a nové poznatky o tom, co se v kosmu dělo po velkém třesku.

 

Prvotní síla

Příběh stvoření světa vyprávěný jazykem současné fyziky by mohl znít třeba takto: Bezprostředně po vzniku vesmíru existovala jediná prvotní síla, která se během nepatrného zlomku vteřiny po velkém třesku rozštěpila na čtyři různé větve, podobně jako se větví kmen stromu. Dnes si lámeme hlavu, jak čtyři základní síly (gravitace, elektromagnetismus a další dvě síly působící v atomech) souvisejí a jakým způsobem a zda vůbec je lze opět spojit v jeden kmen.

Jiná část příběhu by mohla být o tom, že prakticky ihned po velkém třesku se v kosmu náhle zapnulo záhadné pole, díky němuž některé částice získávají hmotnost, zatímco na jiné pole nepůsobí, takže neváží nic. Proč se pole zapnulo, o tom ani nejmodernější verze „knihy Genesis v podání vědy“ zatím nehovoří.

Jsou obě části příběhu pravdivé? Přesně to nevíme, leccos bližšího jsme se ale už dozvědět mohli. V roce 1991 začali Američané stavět v prérii v Texasu obrovský stroj, který měl některé záhady osvětlit. Stihli vykopat 24 z necelých devadesáti kilometrů podzemního tunelu, ve kterém měl být umístěn. Poté se ukázalo, že náklady šplhají do astronomických výšin, a Kongres projekt zastavil. S posměchem se pak říkalo, že vznikl nejdražší vinný sklep na světě. Uběhlo dvacet let a právě teď jsme svědky pokusu o reparát. Skromnější, stále však úctyhodná obdoba onoho stroje začala loni pracovat na francouzsko-švýcarské hranici. Je ukrytá pod povrchem rozlehlé kotliny ohraničené masivem Mont Blanc, pohořím Jura a Ženevským jezerem: urychlovač známý pod zkratkou LHC, v podstatě obří „mikroskop“ pro studium částic hmoty menších než atom, nyní bezchybně funguje.

Máme díky tomu na dosah ruky řešení jedné z největších hádanek současné fyziky. Souvisí s druhou částí zmíněného příběhu, tou o poli, jež některým objektům mikrosvěta propůjčuje hmotnost: Proč paprsek světla neváží nic, zatímco kdyby bylo možné dát na váhu elektron, zjistili bychom, že určitou hmotnost má? Vysvětlení, které fyzika nabízí, vyžaduje nejen existenci zmíněného pole, ale také částice s tajemným názvem Higgsův boson. Vlády mnoha zemí neváhaly dát vědcům miliardy eur na stavbu urychlovače, aby se zjistilo, jestli Higgsův boson skutečně existuje, jak fyzikové předpověděli, nebo ne. Po dvou dekádách příprav stroj běží a odpověď se rýsuje.

Napjaté očekávání explodovalo letos v dubnu, kdy pár stránek výpočtů a dat, které někdo z vědců pracujících na novém urychlovači údajně zapomněl v počítačové tiskárně, proniklo do blogosféry. Vzápětí propukly na webu vášnivé diskuse, zda představují kýžený důkaz existence záhadné částice, nebo ne. Kdosi přirovnal stopu Higgsova bosonu k objevení živoucího Elvise Presleyho. Média citovala přední vědce, kteří se rozčilovali nad únikem dat a zamýšleli se nad tím, zda jde o planý poplach, či nikoli. Fyzik a bloger Tommaso Dorigo byl ochoten se vsadit o tisíc dolarů, že signál je falešný, a brzy se ukázalo, že má pravdu. Higgsův boson, poslední chybějící kamínek v teorii mikrosvěta budované desítky let, zůstal zatím neodhalen.

Místo toho oblétla nedávno svět jiná zpráva, která s novým urychlovačem LHC přímo nesouvisí: částice zvané neutrina možná cestují rychleji než světlo. Porušovala by tak fyzikální zákon, který už v roce 1905 formuloval Albert Einstein ve slavné teorii relativity: rychlost světla je nepřekročitelná. Přehledný svět newtonovské fyziky se tehdy stal mnohem složitějším a nepochopitelnějším; podle Einsteinovy teorie se například pozorovatelům na Zemi zdá, že v raketě pohybující se velkou rychlostí plyne čas pomaleji. Paradigma o nepřekročitelné rychlosti světla, které platilo v podstatě celé uplynulé století, by tím padlo.

Možná se tedy právě rodí další verze příběhu o vesmíru, jež bude o našem nejširším světě vyprávět zase úplně jinak.

60_tema02_R49_2011_s.jpg
60_tema02_R49_2011_s.jpg
60_tema12_R49_2011_s.jpg
60_tema12_R49_2011_s.jpg

Jiná realita

Hlavní brána Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN), která urychlovač LHC vybudovala, je na předměstí Ženevy, z centra města se k ní dá zhruba za dvacet minut pohodlně dojet tramvají. O pár desítek metrů dál je už francouzská hranice s retardéry a opuštěnými budovami celnic. Zatímco hlavní brána a malé městečko tvořící těžiště CERN leží ve Švýcarsku, větší část urychlovače se nachází ve Francii, pod tamní venkovskou krajinou.

Řídicím střediskem urychlovače je rozlehlý sál, jemuž vévodí desítky obrazovek. Křesla operátorů jsou uspořádána do čtyř samostatných kruhových ostrovů, které dohromady umožňují sledovat vše, co se s částicemi hmoty menšími než atom děje během jejich pouti různými systémy.

Pouť je to docela složitá. Ve své nejobvyklejší verzi začíná v obyčejné lahvi s vodíkem, v níž se pomocí elektrického pole získávají protony, částice, které jsou běžnou součástí atomových jader. Protony pak procházejí různými typy urychlovačů, až jsou nakonec vstříknuty do 27 kilometrů dlouhého prstence LHC (Large Hadron Collider, velký srážeč hadronů, částic podobných protonům a neutronům). Urychlovány elektrickým polem se v něm protony pohybují ve dvou vakuových trubicích o průměru několika centimetrů, v jedné ve směru hodinových ručiček a v druhé v opačném. Cestují v podobě jakýchsi „buřtíků“, asi sedm centimetrů dlouhých tenkých svazečků, z nichž každý obsahuje 100 miliard protonů. „Buřtíky“ cirkulují v urychlovači téměř rychlostí světla.

U každého z počítačových „ostrovů“ řídicího střediska sedí několik lidí, většina křesel je prázdná. Monitorům vévodí zelená barva značící, že všechny systémy fungují normálně. To je uklidňující, protože v podzemí pulzují značné síly. „Představte si přistávající Boeing 747,“ přibližuje energii protonových svazků Ital Mirko Pojer, jeden z osmi hlavních inženýrů, kteří odpovídají za provoz urychlovače.

Právě o energii tu jde: srazí-li se proton s jiným, v opačném směru se pohybujícím protonem, může se stát něco, co si lze jen velmi obtížně představit: energie se změní ve hmotu. V bodu srážky na okamžik zavládne žhavé peklo, v němž se z energie zrodí různé částice. Některé se v našem vychladlém světě běžně nevyskytují, protože jejich éra skončila krátce po vzniku vesmíru. Jejich zkoumání je jednou z cest, jak se o nejranějších fázích kosmu dozvědět víc. Spolu s běžnými částicemi mohou také prozradit leccos o podstatě hmoty.

Vzniklé částice zkoumají čtyři podzemní detektory o rozměrech mnohapatrových domů. Vchod do největšího z nich, Atlasu, leží naproti hlavní bráně CERN, hned vedle rušné ulice vedoucí k francouzským hranicím. Skrývá se v chaosu nenápadných budov připomínajících skladiště. Uvnitř jedné z nich střeží vstup do podzemí několik kabin připomínajících stísněný výtah. Zdviž to ale není, uvnitř každé je elektronický identifikátor, který prozkoumá sítnici oka a propustí jen povolané. Do nitra detektoru návštěvy sestoupit nesmějí, a musejí se tak spokojit s pohledem do hluboké šachty, na jejímž dně se v přítmí rýsují betonové stínící bloky. Pod nimi je „podzemní katedrála“ – uměle vyhloubená jeskyně dlouhá 64 metrů, vysoká a široká kolem třiceti. Atlas, obr o rozměrech sedmipatrového domu a váze sedmi tisíc tun, ji z velké většiny vyplňuje. Při stavbě do ní musel být spouštěn po malých částech (jeřáb unesl pouze 230 tun) a byl kompletován v podzemí. Gigantické rozměry mají své opodstatnění, bez nich  by detektor nemohl přesně změřit dráhy některých rychle se pohybujících částic, jež povstaly ze srážky protonů. Musí se „trochu proletět“ – jen tak lze jejich dráhy sledovat.

Ač je Atlas obrovský, jeho úkolem je tedy zkoumání objektů tak malých, že je nelze spatřit ani v nejdokonalejším elektronovém mikroskopu. Stanislav Němeček, zástupce vedoucího české skupiny fyziků na detektoru Atlas, upřesňuje, jak malé entity lze rozlišit: hranicí je 10–18 m, miliardtina miliardtiny metru. Je to ještě tisíckrát méně než velikost protonu. Urychlovač tak vlastně nabízí pohled do jiné reality, z níž vyrůstá náš makroskopický svět: do nitra hmoty.

60_tema04_R49_2011_s.jpg
60_tema04_R49_2011_s.jpg
60_tema05_R49_2011_s.jpg
60_tema05_R49_2011_s.jpg

Stopa mizí

Zjistit, co tvoří základní stavební kameny světa, se snažili už staří Řekové. Dnes máme samozřejmě mnohem přesnější představu než oni: nejsou to atomy, a dokonce ani atomová jádra. Cesta do nitra hmoty pokračuje dál, k menším a menším rozměrům. Zatím končí například u částic zvaných kvarky, které se „hemží“ uvnitř protonů a neutronů.

Na počátku 60. let minulého století se zdálo, že elementárních, dále nedělitelných částic jsou celé stovky, úplná „zoologická zahrada“. Téměř každý experiment znamenal v tomto zvěřinci nový přírůstek. Později se však pod zdánlivým zmatkem začal rýsovat skrytý řád. Postupně se podařilo identifikovat dvanáct hmotných částic (třeba právě různé druhy kvarků), na které působí čtyři nositelé základních přírodních sil (např. foton nebo částice zvaná gluon, díky níž drží kvarky pohromadě). V přírodě hrají nositelé sil důležitou roli – díky nim na sebe hmotné částice mohou navzájem působit; můžeme si představit, že každý z kvarků uvnitř protonu představuje samostatně plující člun, jehož posádka si s okolními čluny neustále přehazuje sem a tam míče. Kdyby poletujících míčů (gluonů) nebylo, čluny by na sebe nepůsobily silou, vůbec by navzájem nepociťovaly svoji existenci.

Z chaosu nepřehledného „zvěřince“ se tak vyloupla úhledná tabulka částic (viz obrázek na str. 66), o níž se dnes domníváme, že reprezentuje jakousi základní strukturu vesmíru, jeho „genetický kód“. Je zároveň názorným vyjádřením teorie zvané standardní model částicové fyziky, která už řadu desetiletí úspěšně vysvětluje, jak vesmír funguje na mikroskopických škálách.

Platnost standardního modelu se mnohokrát potvrdila a jinou srovnatelnou teorii mikrosvěta nemáme. Přesto nenabízí úplný popis a vysvětlení všeho, co kolem sebe pozorujeme. Nedokáže třeba objasnit, proč existuje zrovna 12 hmotných částic uspořádaných do tří čtyřčlenných rodin. Proč není rodin třeba pět? Nenaznačuje také, co leží za jejími vlastními hranicemi – jako by byla souborem poznatků, které se nám příroda uvolila vyjevit, ale tajemství, „jak je to dál“, si žárlivě střeží: není z ní například příliš jasné, jak opět spojit alespoň některé ze základních přírodních sil, jež se po velkém třesku rozdělily. A konečně, zatím se nepodařilo najít poslední z částic, která ve standardním modelu schází: Higgsův boson.

Záhada této částice, jejíž existenci předpověděl v 60. letech britský teoretický fyzik Peter Higgs, vzrušuje dokonce i některé státníky. Traduje se, že když žádali britští vědci v 80. letech o peníze, aby mohli zaplatit účast své země na stavbě urychlovače LHC, řekla jim Margaret Thatcherová, která tehdy byla premiérkou: „Pokud mi dokážete vysvětlit, k čemu je Higgsův boson, v jazyce, kterému politici rozumějí, peníze budou. Zajímá mě, co ta částice dělá.“

V běžném světě se nám zdá jasné, že například kámen něco váží, ale v mikrosvětě to takhle nefunguje. Nejmenším částečkám hmoty nelze hmotnost jednoduše přisoudit; když to uděláme, matematický aparát standardního modelu přestane dávat smysl, objeví se v něm nekonečna, se kterými si nikdo nedokáže poradit. Hmotnost by tedy měla nějakým způsobem pramenit ze vzájemného působení částic, které jsou samy o sobě nehmotné.

 Britský fyzik Brian Cox, inspirován pobídkou někdejší premiérky, to dnes během svých populárních přednášek ilustruje pomocí obrázků, na nichž je sál plný politiků ve fracích, kteří dohromady vytvářejí Higgsovo pole, právě to, jež se podle představ standardního modelu náhle „zapnulo“ zlomek vteřiny po velkém třesku a od té doby prostupuje celý vesmír. Když do sálu vstoupí někdo bezvýznamný, politici si jej nevšímají a dotyčný může projít sálem velmi rychle. Když se však objeví Thatcherová, část přítomných se na ni vrhne, obklopí ji a vytvoří kolem ní nepřehledné klubko. Její postup sálem vázne, jako by byla těžká, měla značnou hmotnost a nemohla se hýbat. A podobně je tomu s částicemi: ty, na které Higgsovo pole působí, jsou hmotné a cestují pomalu (třeba takzvaný top kvark), zatímco jiné částice, například foton, s polem neinteragují, tudíž žádnou hmotnost nemají a mohou letět rychlostí světla.

Margaret Thatcherovou i jiné politiky zřejmě nějaké podobně názorné vysvětlení uspokojilo, protože se peníze nakonec našly nejen v Británii, ale v řadě dalších zemí. Výsledkem spolupráce je mimo jiné i Atlas v jeskyni pod námi. Jeho středem prochází prstenec urychlovače, obě vakuové trubice se tu spojují a protonové „buřtíky“ tenké jako vlas narážejí do sebe. Protony se při srážce roztříští a vznikne množství nejrůznějších jiných částic, elektronů, pozitronů, fotonů či takzvaných mezonů. Obrazně řečeno je to podobné, jako by se po srážce dvou rychle letících třešní zhmotnila jablka, hrušky, švestky a další ovoce, které dříve neexistovalo a bylo stvořeno z energie.

 Úkolem Atlasu je pokud možno všechny vzniklé částice zaznamenat a identifikovat, tedy změřit jejich rychlost, energii a dráhu, která je u nabitých částic díky obrovským supravodivým magnetům umístěným v detektoru zakřivená. Protony do sebe uvnitř Atlasu narazí zhruba miliardkrát za vteřinu, z čehož se automaticky vybere zhruba 400 nejzajímavějších srážek. Každou vteřinu a půl se zapíše jedno CD dat, takže za rok vytvoří cédéčka jen z Atlasu horu o výšce nedalekého Mont Blancu. Fyzikové v nich hledají především nové a dosud a nepozorované částice a jevy.

A samozřejmě také Higgsův boson. S napětím očekávaný objev by téměř jistě přinesl Nobelovu cenu dosud žijícímu Peteru Higgsovi a možná i vědcům z CERN. Je to ovšem běh na dlouhou trať. „Lidé si myslí, že zmáčkneme páku, pustíme urychlovač a hned uvidíme, zda Higgs existuje, nebo ne. Tak to ale není, sběr a analýza dat trvají měsíce i roky,“ vysvětluje Jiří Kvita, další z českých fyziků, kteří v CERN působí. Pokud Higgsův boson existuje, projeví se jen jako neobvyklý hrbolek na křivce, která je výsledkem obrovského množství dat. Bude postupně stále výraznější odchylkou od toho, co známe z dřívějších experimentů.

Obří Atlas přitom není jediným zařízením, které po tajemném bosonu pátrá. Na opačné straně prstence urychlovače stojí velmi podobné podzemní monstrum, detektor CMS. S údaji, jež poskytuje, nezávisle pracuje další armáda vědců, oddělená od týmů Atlasu. Stopu Higgse musejí zaznamenat oba detektory, nikoli pouze jeden, a objev nebude oficiálně vyhlášen, dokud existenci částice nepotvrdí mnoho nezávislých analýz a vedení Atlasu a CMS se nedohodne, že výsledek je nezpochybnitelný.

Letos v červenci to vypadalo, že je vše na dobré cestě. Na konferenci o fyzice vysokých energií v Grenoblu tehdy vědci oznámili, že náznak Higgsova bosonu „vidí“ nejen oba detektory v CERN, ale také menší urychlovač Tevatron nedaleko Chicaga. Od té doby však stopa spíše vychládá, v záplavě nových dat signál slábne. Definitivně jasno, zda Higgsův boson existuje, či nikoli, by mělo být nejpozději příští rok v létě – teprve tehdy budou vědci zřejmě schopni říci, že prozkoumali dostatečné množství srážek a mají dost údajů na vyřčení konečného ortelu.

 

Deset tisíc denně

Jak je to s Higgsovým bosonem, se teprve dozvíme. Už teď je ale vidět, jak spolupráce početných týmů, které se na výzkumech CERN podílejí, mění způsob, jakým se „věda dělá“. Aby proměnu ilustroval, sahá teoretický fyzik Jiří Chýla do knihovny ve své kanceláři na pražské Slovance a vytahuje odtud tenkou publikaci, odborný článek, který publikovala skupina pracující na jednom z hlavních detektorů. Text má jen pár stran a je kratší než seznam autorů uvedený na konci – jejich počet jde do stovek. „Kolik z nich by bylo schopno skutečně vysvětlit, o co v článku jde, odkud se vzala ta která veličina, jak se tohle počítalo a podobně? Kdo ví, jestli desetina,“ říká Jiří Chýla, který pracuje ve Fyzikálním ústavu AV ČR.

Zbytek autorů má na starosti jen drobnosti. „Sestrojili nějaký dílčí systém a obsluhují ho. V žádné knihovně nezjistíte, kdo je skutečný lídr, kdo rozhoduje, nese zodpovědnost. Pojem autorství článku ztrácí význam, jaký měl dřív,“ vysvětluje Jiří Chýla. Zjišťovat počet citací toho kterého badatele tedy už nemá smysl.

Vědců, kteří rozumějí podstatě zkoumaných problémů, je přesto celkem dost a vládne mezi nimi ostrá konkurence. Data, která detektory chrlí, jsou přístupná všem účastníkům zdejších výzkumů, což může vést k pokušení předběhnout ostatní a proslavit se (důkazem může být i zmíněný příběh s výpočty nalezenými na počítačové tiskárně, kdy vedoucí dané skupiny vůbec nevěděl, že její členové na příslušné analýze pracují).

Gigantický úl CERN, kde projde denně vrátnicemi deset tisíc lidí (a další tisíce jsou „přítomny“ na dálku přes internet), však i přes vzájemnou konkurenci funguje způsobem, který by u tak velké soukromé firmy nejspíš selhával – na základě nadšení a dobrovolnosti. Schází tu silná vertikální struktura řízení, díky čemuž se lidé těší značné svobodě. Pracuje se do noci, nejen pro peníze, ale především kvůli radosti z bádání. „Vždycky mě nejvíc bavilo hrát si s daty, snažit se jim porozumět, vytáhnout z nich nové informace. Jestli se to týká objevu Higgse nebo jen toho, aby se nějaký známý jev změřil trochu přesněji, je koneckonců jedno,“ říká mladý český fyzik David Šálek.

Chuť podílet se na největším vědeckém projektu všech dob, jaký měření na urychlovači LHC představují, je hnacím motorem nejen ve fyzice. Například zdejší výpočetní středisko, v němž pracuje spousta mladých IT nadšenců, je průkopníkem nových technologií, o které projevují velký zájem počítačové a telekomunikační firmy zvučných jmen. O tom, že tomu tak bylo i v minulosti, svědčí skutečnost, že v bludišti zdejších budov může návštěvník narazit na kanceláře, kde počátkem 90. let vznikla první webová stránka vůbec, a zrodila se tak technologie, kterou CERN nabídl k využití celému světu.

60_tema06_R49_2011_s.jpg
60_tema06_R49_2011_s.jpg

Vidíme jen zlomek

Pozornost unikátního týmu kolem CERN poutá také zmíněná prvotní síla, která se brzy po velkém třesku měla rozštěpit na čtyři různé větve: gravitaci, elektromagnetismus a dvě další síly, které se projevují uvnitř atomových jader a v jejich nejbližším okolí. Pokusy v urychlovačích naznačují, že tato část příběhu o stvoření světa je správná: čím blíže k počáteční explozi velkého třesku se v experimentech dostáváme, tím blíže k sobě síly (s výjimkou gravitace) mají.

Potíž je v tom, že to nevychází úplně přesně. Aby se alespoň tři síly skutečně spojily, potřebovali by si teoretici vypomoci malým trikem: každá z elementárních částic standardního modelu by měla mít sourozence, takzvaného supersymetrického partnera. Počet „základních stavebních kamenů světa“ by tím rázem stoupl na dvojnásobek. Jsme tu svědky pouhého matematického triku, který nemá odraz v realitě a jen maskuje hlubší nepochopení vesmíru, nebo supersymetrické částice opravdu existují? Tohle je druhá velká otázka, na kterou má odpovědět urychlovač LHC.

Objev supersymetrických částic by mnoho fyziků potěšil, vyřešil by totiž i několik dalších zásadních problémů. Mohl by například objasnit, kde se skrývá takzvaná temná hmota, jejíž gravitační působení v kosmu registrujeme, aniž bychom ji však pozorovali. Zdá se ale, že se rýsuje překvapení: supersymetrické částice se zatím najít nedaří.

A je tu ještě jeden důvod ke skepsi: až dosud urychlovač skvěle potvrzoval dřívější poznatky, tedy standardní model mikrosvěta,novou fyziku však zatím nenašel. „Netěší mě to. Kamkoli se podíváme, vidíme standardní model. Pokud se ovšem do konce roku nic neukáže, moje deprese vzroste,“ píše v e-mailu ze Syrakuské univerzity ve státě New York americký fyzik Sheldon Stone (nic ale ještě není ztraceno, rozhodující budou až následující léta).

Co je pro někoho důvodem k rozčarování, může jiný vnímat jako příležitost. David Šálek se nad dosavadními hubenými výsledky zamýšlí v hluku přeplněné hlavní menzy CERN, kde člověk může každou chvíli narazit na někoho z držitelů Nobelových cen: „Nedokážeme vysvětlit 96 % vesmíru, to se nevyřeší nějakou jednoduchou úpravou současných představ,“ rozohňuje se v narážce na skutečnost, že veškerá viditelná hmota, kterou nám ukazují kosmologická a astrofyzikální pozorování, představuje pouhá 4 % celkové hmoty a energie, jež by ve vesmíru měla podle výpočtů být. Povahu zbylých 96 % neznáme. „Principy, matematické modely, které máme, fungují, ale myslím, že potřebujeme někoho, kdo udělá krok zpět, podívá se na to od začátku a najde jinou cestu. Proto by podle mě bylo zajímavé, kdyby urychlovač nic nového neobjevil a kdyby se ukázalo, že neexistuje ani Higgsův boson,“ říká David Šálek.

O tom, že fyzika může brzy projít velkým otřesem, svědčí i zmíněné měření rychlosti neutrin, která posílá jeden z menších urychlovačů v CERN skrz zemskou kůru do observatoře ve střední Itálii (viz Respekt 40/11). V polovině listopadu získal tento neuvěřitelný příběh na přesvědčivosti – výsledky nových měření opět naznačily, že neutrina zřejmě skutečně cestují rychleji než světlo ve vakuu. Potvrdí-li to i nezávislý experiment, který probíhá v USA, bude to skutečný objev století. Důsledky nejsou zatím příliš jasné. Pokud by rychlost neutrin mohla výrazně překračovat rychlost světla ve vakuu, museli bychom například modifikovat modely popisující raný vývoj vesmíru, to, co se v něm odehrávalo během prvních asi tři sta tisíc let po velkém třesku.

Nová teorie, která by se mohla díky novým výsledkům všech zmíněných experimentů časem zrodit, by musela obsahovat současnou podobu standardního modelu, zároveň by ale dohlédla dál. Její hypotetičtí tvůrci by s naší představou světa mohli udělat zhruba totéž, co provedl Albert Einstein s newtonovskou fyzikou. Nevyhodil ji do povětří, jen ukázal, že je pouze dílčí součástí mnohem komplikovanějšího obrazu.

O experimentu Cloud (Mrak), který v CERN také probíhá, čtěte na http://respekt.cz/ v rubrice Sloupky redaktorů – Zkumavka, v textu „Muž, který chce změnit pohled na klima“.

66_R49_s.jpg
66_R49_s.jpg

Jak funguje CERN

Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN) byla založena v roce 1954. Jejími členy je 20 evropských států včetně České republiky. Status pozorovatelů mají Spojené státy, Rusko a další země. Členské státy CERN platí každoročně do společného rozpočtu příspěvek podle výše svého HDP, Česko loni přispělo přibližně 200 miliony korun. Zatímco stavbu urychlovače LHC platil ze svého rozpočtu CERN (stál přibližně 4,5 miliardy eur), stavbu detektorů měly na starosti a financovaly jednotlivé země včetně např. USA, které nyní platí prostřednictvím grantů také výzkum. Na detektoru Atlas působí zhruba 3000 vědců z celého světa včetně několika desítek Čechů, na experimentech CMS se podílí asi 3300 vědců. Početné týmy působí i na dalších dvou hlavních detektorech – Alice a LHCb. Fyzicky je v CERN vždy jen malá část vědců, ostatní pracují ve svých domovských ústavech.

Chcete-li článek okomentovat nebo nás upozornit na chybu, přihlaste se nebo se zaregistrujte. Nejzajímavější příspěvky zveřejníme.

Martin Uhlíř

redaktor

uhlir
Přečtěte si více článků od tohoto autora/autorky. Napsal/a jich celkem 777
Reklama

Vyhledávání

Tip: Vyhledávejte dle autora pomocí autor: autor:”Erik Tabery” další tip

Výsledky vyhledávání

Hledám o sto šest
Vyskytla se chyba, zkuste to znovu.

Nejvíce hledáte