Středa 10. září 2008 se stala jedním z nejvýznačnějších dnů Evropské laboratoře fyziky částic – CERN. Tento den byly totiž v 10 hod. 28 min. úspěšně zahájeny první testy právě dokončeného urychlovače vstřícných svazků, tzv. LHC (Large Hadron Collider).
Urychlovač byl vybudován v kruhovém tunelu dlouhém 27 km v hloubce 100–150 m pod zemským povrchem. Představuje největší a nejsložitější výzkumné zařízení, které kdy lidé vytvořili. Spuštění růz-ných testů chodu urychlovače LHC neznamenalo proto pouze zmačknutí startovacího knoflíku, ale uvedení do perfektní souhry tisíce a tisíce součástí a synchronizaci jejich součinnosti na miliardtiny vteřiny. Tento den představuje také dovršení více než dvacetileté spolupráce stovek fyziků a techniků, kteří urychlovač LHC a detektory experimentů na něm plánované budovali, a to nejen z 20 evropských členských zemí CERN, ale i ze zemí jako jsou USA, Japonsko, Rusko, Čína, Indie a Izrael.
Foto: http://public.web.cern.ch/public
Srážeč LHC je tvořen 1232 dipólovými a téměř 400 kvadrupólovými supravodivými magnety. Zatímco dipóly zakřivují dráhu protonových svazků uvnitř 27 km dlouhého kruhového tunelu, kvadrupóly ztenčují protonové svazky na tloušťku asi lidského vlasu. Všechny tyto magnety dosahují supravodivého stavu při teplotě blízké absolutní nule, tj. asi –271 °C, při teplotě dosahované pomocí přibližně 130 tun kapalného helia.
Po úspěšném oběhu každého z obou proti sobě se pohybujících svazků protonů po dráze uvnitř kruhového urychlovače se plánovalo zvyšování intenzity protonových svazků, poté zvyšování jejich energie a konečně urychlení obou vstřícných svazků a realizace jejich srážek. Zvyšování energie svazků bylo přerušeno v pátek 19. září 2008. Na jednom místě LHC totiž došlo k mechanické deformaci supravodivého magnetu v důsledku úniku asi jedné tuny chladícího helia. Odstranění závady potrvá asi dva měsíce, zejména vzhledem k dlouhé době potřebné k ohřátí a poté opět k ochlazení poškozeného supravodivého magnetu.
Co od nového urychlovače vstřícných svazků očekáváme? Šest nositelů Nobelovy ceny za fyziku, kteří byli přítomni na schůzce mladých badatelů s nobelisty v německém Lindau, odpovědělo, že kromě prohloubení našich znalostí o základních stavebních kamenech materie, která nás obklopuje, a o jejich interakcích, očekávají odhalení „supersvěta“, tj. objevení (alespoň nejlehčích) supersymetrických partnerů, kteří maji existovat ke každé částici mikrosvěta. Předpokládají též odhalení „božské“ (či Higgsovy) částice potvrzující správnost naší představy o tom, jak vznikají hmotnosti základních částic, ale i objevení částic nových, neočekávaných, neboť příroda je často překvapivá. Očekává se i objevení tzv. konstituentů temné hmoty, která spolu s temnou energií vytváří 96 % našeho vesmíru, o němž zatím prakticky nic nevíme.
JIŘÍ NIEDERLE,
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
English
