|
CERN – Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, Evropské centrum jaderného výzkumu. Komplex urychlovačů a laboratoří na pomezí Švýcarska a Francie založený v roce 1954. Na výzkumu se podílí 20 členských zemí včetně České republiky. K největším objevům patří objev částic slabé interakce, příprava antivodíku a objev kvarkového-gluonového plazmatu. V CERNu byl také vynalezen a poprvé použit Web. V současné době je zde vybudován největší urychlovač světa – Large Hadron Collider, který po závadě na jednom z magnetů byl opětovně spuštěn na konci roku 2009. S úplným provozem se počítá v roce 2012. LHC – Large Hadron Collider. Urychlovač protonů na energie 14 TeV. Buduje se v komplexu urychlovačů CERN v tunelu po urychlovači LEP II, který má obvod 27 km. Do zkušebního provozu byl uveden v září 2008, ale zanedlouho došlo k poruše na jednom z magnetů. Urychlovač byl opětovně spuštěn v listopadu 2009, s úplným provozem se počítá v roce 2012. ALICE – A Large Ion Collider Experiment. Experiment, jehož součástí je vybudování specializovaného detektoru těžkých iontů pro odhalení unikátních fyzikálních vlastností interakcí jádro-jádro při energiích, které dokáže iontům dodat urychlovač Large Hadron Collider. ATLAS – A Toroidal LHC ApparatuS, detektor pro urychlovač LHC s hmotností 7 000 tun umístěný 100 metrů pod zemí. Jde o multifunkční detektor, který by měl být schopen detekovat mimo jiné Higgsovy bosony. Délka zařízení je 44 metrů, magnetické pole cívky vychylující nabité částice 2 T. CMS – Compact Muon Solenoid. V laboratořích CERN budovaný víceúčelový detektor pro urychlovač LHC, vážící 12 500 tun, který by měl být schopen detekovat Higgsovy částice, pokud je jejich hmotnost v rozmezí 100 GeV až 1000 GeV, jak předpokládá stávající teorie elektroslabé interakce. Dosavadní hledání na urychlovači LEP s detekcí do 100 GeV nepřineslo kýžený výsledek. LHCb – Large Hadron Collider beauty, multifunkční detektor pro LHC, na kterém bude sledováno narušení CP symetrie a zkoumány hadrony obsahující kvark b. TOTEM – Total Cross Section, Elastic Scattering and Diffraction Dissociation. Detektor pro LHC sdílející stanoviště s detektorem CMS. |
Obrovská radost vědců z uskutečnění prvních protonových srážek v urychlovači LHC v CERN byla po necelém týdnu znásobena novou převratnou událostí: v pondělí 30. listopadu velmi brzy ráno dosáhly oba obíhající svazky protonů energie 1,18 TeV, čímž se stal LHC urychlovačem s dosud největší dosaženou energií. I tato energie je ale jen prvním krokem k dosažení maximální plánované energie, která bude pro protony ještě o řád vyšší.
Poprvé prolétly svazky protonů sedmadvacetikilometrovým tunelem největšího urychlovače na světě v září loňského roku. Prodleva mezi prvním průletem svazků a jejich nynějším pohybem v obou směrech současně byla způsobena závadou urychlovače, při které 19. září 2008 uniklo do tunelu LHC na jednom ze sektorů značné množství tekutého hélia. Následná úprava urychlovače LHC (při níž bylo m.j. protaženo 250 km nových kabelů) mající za cíl zabránit v budoucnu opakování podobné havárie zabrala včetně ohřátí a zpětného ochlazení supravodivých magnetů na teplotu –271,3 °C bezmála 14 měsíců.
Během té doby však experimentátoři z ALICE nezaháleli a důkladně se připravovali na obnovení provozu LHC a na první srážky. Dne 23. listopadu 2009 odpoledne se dočkali prvních dat a již 28. listopadu večer tak mohli odeslat své první výsledky do časopisu European Journal of Physics C - Particles and Fields. Taková pozoruhodná rychlost by bezpochyby nebyla možná bez dokonalé znalosti celé měřící aparatury – složitého a komplexního detektoru ALICE – jakož i bez nesčetného počtu simulací podmínek měření. Dvacet let budování detektoru a příprav k měření tak bylo završeno prvním zaslouženým úspěchem.
Experiment, jehož název je zkratkou z A Large Ion Collider Experiment, se již od počátku 90. let připravuje v Evropské laboratoři jaderného výzkumu CERN v Ženevě. Postupně se do něj zapojilo více než 1 000 vědců z téměř 100 institucí ze 30 zemí světa včetně dvou akademických (ÚJF AV ČR, v. v. i., a FZÚ AV ČR, v. v. i.) a jednoho univerzitního (FJFI ČVUT) pracoviště z ČR. ALICE se zabývá studiem vlastností hmoty při teplotách a hustotách, které panovaly ve vesmíru pouhých několik mikrosekund po Velkém třesku. Tyto extrémní stavy hmoty lze byť na velmi krátkou dobu a v mnohem menším objemu vytvořit i v laboratorních podmínkách. Je to možné pomocí srážek těžkých jader, které se pohybují rychlostmi blízkými rychlosti světla. V současné době probíhá několik takových experimentů na „srážeči relativistických těžkých iontů“ RHIC v Brookhavenské národní laboratoři v USA nedaleko New Yorku. Podstatně lepší podmínky pro laboratorní studium horké a husté hmoty budou již zanedlouho mít k dispozici právě účastníci experimentu ALICE v laboratoři CERN. Tam by měly na podzim příštího roku být vystřídány srážky protonů jadernými srážkami při energiích třicetkrát větších, nežli má doposud rekord držící urychlovač RHIC. Kromě očekávaných nových poznatků o podstatě hmoty nejsou vyloučena mnohá překvapení. Urychlovač LHC bude dokořán otevřeným oknem do neprobádaných hlubin mikrosvěta.
Zdroje:
K dalšímu čtení
Tisková zpráva AV ČR, 30. 11. 2009
1. CERN: official pages
2. CERN: Alice a kvarkovo-gluonová polévka, 2004.
