V dnešnej dobe slovo CERN skloňujeme v rôznych pádoch, ale vieme čo sa v CERNe deje? Je možné, že by sa ľudské sny menili na reálne a užitočné produkty pre našu i budúcu populáciu? 

My dospeláci máme jasnú definíciu, ktorá hovorí o CERNe ako o Európskej organizácii pre jadrový výskum vo Švajčiarsku. Ako by sme tieto múdre slová mohli pretaviť do reči stredoškolákov tak, aby sme ich nielen zaujali, ale aj podporili pri rozhodovaní sa v budúcnosti pre štúdium prírodných vied? Pozvali sme popredných slovenských vedcov, ktorí sú vo vedúcich pozíciách experimentu „Alice“ doc. Petra Chochulu a prof. Karla Šafaříka.

Posledný menovaný je šéfom fyzikov v experimente. Vymysleli sme priestor, kde sa darí premieňať kreatívne ľudské sny na skutočnosť. Zasadli do lavíc  slovenských univerzít a poodkryli pokrievku najväčšieho podzemného laboratória na svete. Ich autentické výpovede si so záujmom vypočulo takmer 700 stredoškolákov, ktorí sa prihlásili do diskusie 16., 18. a 20.novembra na Prírodovedeckej fakulte UK v Bratislave, Žilinskej univerzite v Žiline a Technickej univerzite v Košiciach. Prinášame Vám niekoľko odpovedí, či už odborných, vedeckých, popularizačných alebo ľudských.

Čo robí CERN?

Doc. Peter Chochula: CERN hľadá odpovede na fundamentálne otázky o tom ako vznikol a ako funguje náš Vesmír, vďaka čomu úspešne spája vedcov z celého sveta. K tomu je potrebný vývoj a prenos technológií a vedomostí medzi spolupracujúcimi inštitúciami. Veľmi dôležitou úlohou CERNu je vzdelávanie ďalších generácií fyzikov, inžinierov, učiteľov, technikov... CERN poskytuje priestor pre spoluprácu krajín v oblasti mierového jadrového výskumu pre vedecké účely.

Súčasťou CERNu je aj experiment UA1. Aký je princíp jeho detektorov?

Doc. Peter Chochula: Častica prelietavajúca plynom vytvára ionizáciu. Elektróny driftujú k anóde, ióny ku katóde. Ak nahradíme katódu vláknami, vieme merať miesto dopadu elektrónov a tým aj polohu pôvodnej častice. Mimochodom takéto detektory používame v bežnom živote. Požiarny hlásič funguje na tom princípe, že vnútri je malá komora, ktorá stále meria prúd a cez ňu sa presáva vzduch z vonku. Keď prenikne do vnútra plyn, zamieša sa, čím zmení vlastnosti a zmení sa ionizačný prúd. Vtedy sa spustí alarm.

Je možné využívať antihmotu pre zdravie?

Doc. Peter Chochula: ACE experiment demonštroval, že antihmota ničí nádory štyrikrát  efektívnejšie než protóny. Je to jeden z dopadov výskumu, kedy môžeme zväzky urýchlených častíc použiť na liečenie, napríklad, keď máme nádor v tele, ktorý je neoperovateľný, kde sa nedostaneme klasickými nástrojmi, vieme tam streliť zväzok častíc z urýchľovačov podobne ako to používame pre výskum, ten zväzok častíc preniká tkanivom pacienta a v určitej hĺbke, čo vieme presne zrátať, sa vedia zastaviť a uložia všetku svoju energiu. Spôsobí to, že okolo seba zničia kus nádoru a s použitím moderných technológií vieme meniť ich energiu a použiť ich trojrozmerne.

Čo je LHC?

Doc. Peter Chochula: Large Hadron Collider, je to urýchľovač častíc s obvodom 27 kilometrov a s energiou zrážky protónov 7TEV. LHC zahŕňa 4 hlavné experimenty: ALICE, ATLAS, CMS a LHCb. Hovorí sa že je to jedno z najchladnejších a najprázdnejších miest v Galaxiách. Pri zrážkach častíc vytvára kvapôčku hmoty stotisíc krát horúcejšiu než je stred hviezdy.

Ako funguje LHC?

prof. Karel Šafařík: odporúčam Vám pozrieť si animáciu so slovenskými titulkami:

Large Hadron Collider je téma, ktorou sa zaoberáme niekoľko rokov a preto je pre stredoškolákov, kvôli lepšej predstave, vhodnejšie pozrieť si toto video.

V podstate ide o to, že akokoľvek bezvýznamne pôsobí fľaša vodíka, je na začiatku najväčšieho a najvýkonnejšieho reťazca časticových urýchľovačov na svete. Na jeho konci sa nachádza veľkolepé LHC. Atómy vodíka z tlakovej fľaše sú v precízne kontrolovanom množstve vpúšťané do vstupnej komory lineárneho urýchľovača LINAC2, kde sú ich elektróny oddelené a nechávajú opustené atómové jadrá vodíka. Tie sú v princípe protónmi, teda majú kladný elektrický náboj, čo umožňuje ich urýchlenie elektrickým poľom. Ich putovanie vysoko energetickými zrážkami, podobnými tým pri vzniku Vesmíru môže začať.

Ako vznikol web?

Doc. Peter Chochula: World Wide Web sa narodil v roku 1990 v CERNe. Vedci hľadali spôsob ako si časovo čo najefektívnejšie vymieňať nové vedomosti a skúsenosti. Keď zistili aký silný nástroj vytvorili, poskytli ho všetkým.

Aká ďalšia technológia bola vynájdená v CERNe a používame ju každý deň?

Doc. Peter Chochula: Napríklad siahnite si do vačku a vyberte si smartfón. Dotyková obrazovka, ktorú s obľubou používate, je tiež z CERNu. Má v sebe World Wide Web tiež vyvinutý v CERNe. Keď si urobíte fotky a chcete ich zdieľať so svojou rodinou, dáte si ich na online úložisko - cloud, síce nie priamo vyvinutý v CERNe, ale derivovaný z technológii CERNu.

Aký význam má experiment Alice, vyrábate vesmír?

prof. Karel Šafařík: V podstate vyrábame malý tresk. Je to niečo podobné ako veľký tresk, ibaže v menšom. Robíme zrážky ťažkých iónov olova, pri ktorých sa nahreje vákuum. Vákuum je substancia, to nie je niečo prázdne. Pozeráme sa, v akom stave je hmota za takýchto podmienok. V stave, v akom bol aj náš vesmír po niekoľkých mikrosekundách po veľkom tresku.

Big Bang Expansion

Je možné, že niekedy vedci dokážu, že sa dajú rozložiť aj elementárne častice - Kvarky?

prof. Karel Šafařík: Áno, je to možné.

A čo bude ďalej?

prof. Karel Šafařík: Rozmýšľame čo ďalej. Samozrejme máme 27 kilometrový tunel (LHC), ale rozmýšľame nad 80 kilometrovým tunelom, ktorý by prechádzal pod Ženevské jazero a dosiahli by sme tak o jeden rad vyššiu energiu, ale to je hudba budúcnosti.

Veríte že by vesmír mohol byť stvorený bohom?

prof. Karel Šafařík: Nepotrebujem takúto hypotézu, ale to však neznamená, že medzi fyzikmi a vedcami nie sú veriaci ľudia. Sú, ale oni to neberú tak jednoducho. Ja osobne nie som veriaci. Viera je vysoko vnútorná vec, vec cítenia človeka, a to nie je oblasť vedy. V podstate každý verí, ale je to komplikované. 

Ako sa dá spolupracovať s CERNom, keď som žiakom základnej, strednej alebo vysokej školy?

Doc. Peter Chochula: Žiaci zo základnej školy majú žiaľ vekové obmedzenie hlavne z dôvodu bezpečnosti. Do CERNu majú vstup tí, ktorí dovŕšili vek 15 rokov, ale aj na povrchu zeme vieme tým mladším ukázať zaujímavé veci, je tu čo vidieť.

Žiaci zo strednej školy k nám pravidelne chodia na exkurzie, kde sa oboznámia s množstvom experimentov, ktoré realizujeme. Zaujímavým programom pre výučbu modernej fyziky je S’Cool LAB pre žiakov od 16 do 19 rokov s možnosťou realizovať experimenty priamo v CERNe.

Študenti vysokých škôl môžu absolvovať exkurzie, môžu sa prihlásiť na letný program, alebo pracovať v CERNe na diplomovke, či PhD. Všetky aktuálne informácie nájdete na stránke CERNu.

Prečo robíte experimenty tak drahé, keď to robí sama príroda?

prof. Karel Šafařík: Pretože nie je praktické desaťtisíc tonový aparát previesť tam, kde kozmická častica priletí a my to samozrejme nevieme dopredu. Takže preto to robíme tam, kde to robíme.

Kde ste študovali?

prof. Karel Šafařík: Študoval som na Gymnáziu Novohradská v Bratislave a na univerzite Komenského v Bratislave.

Doc. Peter Chochula: Odpoveď je rovnaká, Gymnázium Novohradská a UK Bratislava.

Aká je najväčšia záhada CERNu?

prof. Karel Šafařík: Teplá energia je v dnešnej dobe najväčšou záhadou.

Doc. Peter Chochula: A aj počet parkovacích miest v CERNe. Máme ich 400, ale nikdy neviem nájsť voľné miesto.

Úprimná otvorenosť týchto dvoch skvelých vedcov pri odpovedaní na rôzne otázky stredoškolákov bola nekonečná. Možno to je jeden z podnetov, ktorý bude motivovať mládež k splneniu svojich snov a k rozhodnutiu vydať sa na vedeckú kariéru.

 Podujatie podporili Slovenské elektrárne, a.s., člen skupiny ENEL. Organizáciou diskusií dala tomu príležitosť Asociácia pre mládež, vedu a techniku – AMAVET, ktorá už jubilejných 25 rokov sa zameriava na neformálne vzdelávanie mladých ľudí a prináša inšpirácie, rozvíja mladé talenty, podporuje dobré nápady a pomáha získavať hodnotné skúseností.

(gk)

---