Vědecké dobrodružství v CERNu: Redaktor navštívil továrnu na antihmotu i urychlovač částic

A na získávání dat potřebují vědci řadu speciálních přípravků a detektorů. Na špičkovém výzkumu, který se zabývá především samotným vznikem hmoty, se podílí i Češi. Do Ženevy se za nimi na vědecké dobrodružství vydal Petr Kološ

Fyzik Jiří Král s CERNem spolupracuje už 12 let, ale přiznává, že v areálu, který se rozkládá na mnoha kilometrech čtverečních, se ani on ještě pořádně nevyzná. Král pracuje na urychlovačovém oddělení, které má na starost běh a vývoj urychlovačů, kterých je v CERNu několik.

V dílnách v CERNu pracují další dva Češi: Lukáš Pazdera a Pavlína Trubačová, oba vystudovali strojní inženýrství. „Vyrábíme náhradní modul na urychlování protonů v LHC okruhu a další projekt je výzkum obrábění, broušení a leštění niobu,“ popisuje jejich práci Pavlína Trubačová.

Pracovních příležitostí je pro Čechy v ženevském CERNu mnoho a nejde jen o vědecké pozice. Zhruba 80 procent těch, kdo si práci v nejrozsáhlejším výzkumné centru částicové fyziky na světě vyzkouší, zůstává déle než 2 roky.

Továrna na antihmotu

V CERNu je jediná továrna na antihmotu na světě. Vědci se v ní snaží přijít na kloub mimo jiné tomu, jak to bylo se vznikem vesmíru, tedy s Velkým třeskem. David Bělohrad zavedl Petra Kološe nejprve do samotného srdce CERNU – do řídícího centra.

„Tady se dějí veškeré operace s urychlovači, které tu máme. Jsme na ploše asi 25 x 25 metrů čtverečních,“ popisuje Bělohrad.

V CERNu pracuje už 16 let a každý den považuje za profesní výzvu: „Každý den musím řešit věci, které se nedají koupit, nedají se vyhrabat ze šuplíku. Kdyby se to pokazilo, tak to může shodit třeba urychlování na 8 hodin.“

David Bělohrad a redaktor Petr Kološ v řídícím centru CERNu|foto:Petr Kološ,Český rozhlas

CERN jsme navštívili závěrem technických prázdnin, abychom mohli k jednotlivým zařízením. Hlavním průvodcem po továrně na antihmotu byl fyzik Jiří Král: „Kolem budovy jsou dva okruhy, které mají za úkol decelerovat antiprotony, to znamená antičástice od protonů, antihmotu, aby je pak fyzici mohli chytit do magnetických pastí a pak na nich dělat experimenty.“

Povedlo se tu vyrobit třeba antivodík, což je podle Krále první antiatom složený jen z antihmoty. Teď se zkoumá, jak se takový antiatom chová – jestli stejně jako vodíkový atom, nebo jsou tam nějaké rozdíly.

Experiment Alice

Co se stane s hmotou zahřátou na tisíckrát vyšší teplotu, než je teplota Slunce? A jak to, že protony a neutrony váží stokrát víc než kvarky, ze kterých jsou složeny? To jsou jen některé z otázek, které si kladou ti, kdo se specializují na částicovou fyziku. A protože znát odpovědi na tyto otázky bude mít podle všeho dalekosáhlé následky, vznikl ve Švýcarsku experiment Alice. Unikátní obří podzemní urychlovač částic navštívil i Petr Kološ.

Nejprve se k němu ale musel dostat, což přes složitou vstupní bránu nebylo nic jednoduchého. Filip Křížek z Ústavu pro jadernou fyziku AV ČR vede ve svém ústavu experiment Alice. Český podíl na financování není tak velký, jako podíl některých jiných států, i tak jsme přidali 257 tisíc švýcarských franků.

Z výtahu, který sjel zhruba 50 metrů pod zem, se dostaneme k obrovskému zařízení experimentu Alice. „Je to taková pětipatrová budova nabitá nejpreciznější elektronikou,“ charakterizuje přístroj jeden z pracovníků. Uprostřed se srážejí protony nebo jádra olova.

Monumentální zařízení váží více než Eiffelova věž a celé měří 27 kilometrů. Umístění pod zem je prozaické – vykoupit pozemky by bylo nemožné a navíc podzemí tolik neovlivňuje kosmické záření. Uvnitř zařízení je také řada detektorů, které mají vyhodnocovat nejzajímavější srážky částic. Ty se potom zaznamenávají k dalším analýzám a výzkumům.