LHC 2011: Za tajemstvím hmoty
- Kategorie: Věda
- Vytvořeno 4. 1. 2012 9:57
Když v září 2011 Američané ukončili činnost obřího urychlovače Tevatron, stalo se evropské zařízení LHC (Large Hadron Collider) jediným přístrojem tohoto typu se srovnatelným výkonem. Obří magnetický kulečník, v němž koule nahrazují jaderné částice a tágo supravodivé magnety, patří Evropské organizaci pro nukleární výzkum CERN. Jejím členem je i Česká republika.
Od Tevatronu LHC převzal především šafetu hledání hypotetické částice zvané Higgsův boson. Jde o jakýsi základní kámen stavby současné představy o podstatě hmoty, které se říká standardní model.
Zátah na božskou částici
Existence Higgsova bosonu (velmi zjednodušeně řečeno) mimo jiné například vysvětluje, proč mají ostatní částice hmotnost. Proto také dostal přezdívku božská částice. Kdyby se ho nepodařilo najít, museli by fyzikové místo standardního modelu vymýšlet něco z gruntu nového - a nechyběli tací, kteří tvrdili, že to tak nakonec dopadne.
V dubnu se zdálo, že štěstí při hledání Higgsova bosonu přálo Američanům na Tevatronu, nakonec se ale ukázalo, že to byl planý poplach. V polovině prosince vědci z LHC oznámili, že stojí blízko cíle: Higgsův bosn sice ještě přímo neobjevili, mají však silné důkazy pro jeho existenci a poměrně přesnou představu o jeho vlastnostech. Stále ještě však nelze vyloučit, že jde o jinou částici, nebo že výsledky experimentů jsou náhodné. Proto se budou opakovat.
Rychlejší než světlo?
Ještě větší senzaci už v září vzbudilo oznámení skupiny vědců z CERN o částici, která zřejmě letí rychleji než světlo. Byla nalezena při experimentu OPERA, který sice nesouvisí přímo s LHC ale také patří do arsenálu CERN.
obr: Pohled do útrob LHC. Foto: CERN
To by rovněž znamenalo zpochybňují jedné velké fyzikální konstrukce - tentokrát Einsteinovy teorie relativity. Není proto divu, že v následujících týdnech k tomu přicházely protichůdné zprávy: v polovině listopadu vědci oznámili, že pomocí experimentu CNGS výsledky potvrdili, téměř současně italský tým ICARUS vydal zprávu, že je definitivně vyvrátil. Na konečný verdikt si tedy nejspíš ještě nějaký čas počkáme, většina fyziků ale je k vyvracení Einsteina už teď spíš skeptická.
K počátku vesmíru
Mezitím se vědci na LHC kromě Higgsova bosonu věnovali i jiným problémům. Zajímal je například rozdíl mezi chováním částic a antičástic (tedy částic s opačným nábojem nebo spinem). Na rozdíl od představ autorů sci-fi je totiž dnes už jasné, že antisvět není zrcadlovým odrazem našeho světa, ale ledacos tam probíhá úplně jinak. Jak přesně, to se snaží fyzikové zjistit právě zkoumáním antičástic. Nedělají to kvůli výpravám do antisvěta (antihmoty je v našem vesmíru ve skutečnosti velmi málo), ale kvůli pochopení podstaty vesmíru.
Jiným zajímavým programem LHC v roce 2012 byly srážky jader olova, při nichž vznikalo tzv. kvark-gluonové plasma - podivné skupenství hmoty, které existuje jen při vysokých tlacích. Právě z něj se zřejmě skládal celý náš vesmír několik prvních desítek milisekund po svém vzdniku při Velkém třesku.
Jan A. Novák
Psáno pro Hospodářské noviny
obr: Červený kruh znázorňuje průběh tunelu obřího urychlovače LHC na hranici Švýcarska a Francie u Ženevského jezera
Foto: CERN