Ženeva - Gigantický přístroj, který má napodobit podmínky, jež ve vesmíru panovaly krátce po jeho vzniku, zvyšuje energii svých experimentů. V současném provozu však poběží do konce roku 2011; pak jej čekají asi rok trvající úpravy. Po nich by měl být schopen předvést ještě vyšší výkony.
Uvedl to Steve Myers, ředitel tohoto zařízení zvaného Velký hadronový urychlovač (LHC).
„Není to nic nečekaného. S tím, že na urychlovači budou pravidelné odstávky, se počítalo," komentuje Václav Vrba, koordinátor české účasti v jednom z uskutečňovaných experimentů.
Původně se čekalo, že urychlovač poběží asi osm měsíců v roce s přestávkou v zimě. „Zařízení pracuje při velmi nízkých teplotách (minus 271 stupňů Celsia - pozn. red.). Trvá měsíc, než se jich dosáhne, a také měsíc, než se zase ohřeje na pokojovou teplotu. Čtyřměsíční odstavení tedy přestává dávat smysl. Zařízení přejde na delší cyklus provozu a odstávky," vysvětluje tisková zpráva provozovatelů.
Největší přístroj na světě
Velký hadronový urychlovač je největším experimentálním přístrojem na světě. Spravuje jej Evropská laboratoř pro fyziku částic v Ženevě (CERN). Tvoří jej 27 kilometrů dlouhý podzemní okruh, ležící poblíž Ženevy, pod hranicí Francie a Švýcarska.
V něm mohou po dvou různých drahách v opačných směrech kroužit částice (nyní to jsou protony, patřící do fyzikální kategorie hadronů) a nabírat rychlost. Pak vědci navedou oba svazky přímo proti sobě, takže se srazí. V malém tak navodí stav, jaký byl ve vesmíru krátce po jeho vzniku.
Vědci spustili hadronový urychlovač do pokusného provozu v září 2008. Vzápětí se však zařízení porouchalo, do tunelu unikla tuna hélia používaná pro chlazení supravodivých magnetů. Pracovat zase začalo až loni v listopadu. Koncem příštího roku by jej tedy mělo čekat další odstavení, možná na celý rok.
Jak ředitel Myers uvedl pro BBC, bude zapotřebí prověřit tunel a také měděné potahy spojů v něm. Do doby opravy má zařízení zvyšovat energii srážek až na polovinu plánovaného výkonu.
Komáří energie
V urychlovači nyní probíhají srážky dvou svazků protonů, z nichž každý má energii přes 1 TeV; celková energie srážky tak přesahuje 2 TeV.
Jediný TeV (teraelektronvolt) je ve světě elementárních částic energie vskutku obrovská, avšak v běžném světě odpovídá zhruba energii letícího komára.
Po předpokládaném dosažení celkové energie srážek 7 TeV bude následovat nyní oznámená oprava a kontrola zařízení, a po ní by mělo být možné dosáhnout plné plánované energie srážek 14 TeV (po sedmi TeV v každém svazku).
„Samozřejmě, při vyšší energii srážek získáme přesnější údaje o struktuře hmoty a je také vyšší pravděpodobnost vzniku nových částic, které hledáme," říká fyzik Vrba. „Ale my jsme předem počítali s tím, že potrvá nějakou dobu, než urychlovač opravdu najede na nejvyšší plánovaný výkon. Ostatně už dnešní energie srážek v něm je větší, než dosáhl dosavadní největší světový urychlovač částic v americké Fermiho laboratoři u Chicaga," zdůrazňuje.
Neviditelný vesmír
Na experimentech se podílí přes osm tisíc fyziků z celého světa, z toho více než stovka vědců z Česka.
Čeští fyzikové jsou zapojeni například v mezinárodním experimentálním projektu ATLAS, který chce v urychlovači najít teoreticky předpovězenou, ale zatím neprokázanou částici zvanou Higgsův boson. Ta by jim měla více říci o hmotě, z níž je složen vesmír, ve kterém žijeme.
Veškerá viditelná hmota hvězd a těles, které odrážejí světlo, tvoří totiž jen čtyři procenta celkové hmoty a energie vesmíru. Zhruba pětinu vesmíru vytváří "temná" hmota, která nevydává ani neodráží světlo ani jiná elektromagnetická záření. A velkou většinu vesmíru pak dotváří "temná" či "skrytá" energie.
„Případná existence Higgsova bosonu nám umožní pochopit podstatu hmotnosti námi viditelného vesmíru," poznamenává Václav Vrba.
Další čeští fyzikové spolupracují při projektu ALICE. V něm vědci vyvolají srážky těžkých jader olova a zlata, aby zjistili, zda vznikne hustá a horká jaderná hmota, jaká se vyskytovala na začátku vesmíru těsně po Velkém třesku.
