Používaním stránok prevádzkovaných Azet.sk, a.s. súhlasíte s používaním cookies, ktoré nám pomáhajú zabezpečiť lepšie služby.OK Viac info

Vedec Roger Bailey z CERN-u: Sme už skoro na konci cesty

13.07.2012 (29/2012) Švajčiarsky CERN je najväčšie svetové laboratórium fyziky častíc. O tom, čo sa deje za jeho bránami, sme sa zhovárali s fyzikom Rogerom Baileym., riaditeľom medzinárodnej školy CERN Accelerator School a členom vedenia CERN-u.
Vedec Roger Bailey z CERN-u: Sme už skoro na konci cesty
5 fotografií v galérii
Roger Bailey je iaditeľ medzinárodnej školy CERN Accelerator School a člen vedenia CERN-u.
Autor fotografie: Peter Korček

O tom, či sa vôbec púšťať do tohto rozhovoru, sme mali na porade pomerne veľkú diskusiu. Vyjde to? Budem fyzikovi, ktorý v CERN-e hľadá niečo, čomu väčšina ľudí nerozumie, vedieť položiť rozumné otázky v angličtine a dostať z neho niečo, čo sa bude dať publikovať? Hoci pri našom rozhovore sedel aj slovenský odborník, ktorý mal pomôcť, keby sme sa pri rozhovore zacyklili, nakoniec sme to nepotrebovali. Ukázalo sa, že anglický profesor nielenže nehryzie :-), ale o práci pri skúmaní častíc dokáže rozprávať absolútne jednoducho.

Fyzika častíc je pre ľudí, ktorí mali naposledy kontakt s fyzikou na strednej škole, niečo, čo si nedokážu dosť dobre predstaviť. Mohli by ste nám vysvetliť, čo to fyzika častíc je?

V jednej minúte :-)?

Pokojne aj v dvoch :-).

Už dávno je známe, že veci sa skladajú z atómov a atómy sa kombinujú do molekúl. Keď sa pozriete dovnútra atómu, vidíte, že atóm má jadro (nukleus), v ňom sú protóny a neutróny, a okolo neho obiehajú elektróny. Tento model je známy takmer sto rokov. Keďže už viete, že vnútri jadra sú protóny a neutróny, položíte si ďalšiu otázku: Z čoho sú utvorené protóny a neutróny? Pokusmi na urýchľovači častíc, keď dodáte časticiam ďalšiu energiu, sa jadro týmto ostreľovaním „prelomí“ a môžete sa ísť do jeho vnútra pozrieť na časti, ktoré z neho vypadnú. Touto technikou zistíte, že protóny nie sú konečným bodom, že sú zložené z ešte menších častíc, ktoré sa volajú kvarky, a tak ďalej... Celá oblasť fyziky častíc je zhodná s atómovou fyzikou, ale ide hlbšie a hlbšie.

Ako dlho ešte budete môcť prenikať hlbšie?

Myslíme si, že sme skoro na konci cesty. Teraz už máme pomerne stabilný model, ktorý sa pokúša definovať stavebné prvky a spôsob, ktorým stavebné prvky medzi sebou navzájom interagujú. Štandardný model fyziky častíc tvoria častice, z ktorých je všetko vytvorené, a sily, ktorými na seba pôsobia. Tento model sa vytvoril asi pred tridsiatimi rokmi a v rámci tejto vednej oblasti prevláda.

Ľudia väčšinou poznajú CERN z titulkov typu: Hľadanie božskej častice, Čierna diera – môže viesť k budúcej globálnej katastrofe?, a nesmieme zabudnúť ani na román Dana Browna Anjeli a démoni. Čo hovoríte na takýto druh „reklamy“?

Hovorí sa: Žiadna reklama, zlá reklama :-). Samozrejme, je v tom veľa vymysleného, a nie vedy. Vyberú sa myšlienky, ktoré už vo vede existujú, a na ich základe sa niečo dofabuluje a vymyslí. Spomenuli ste román Dana Browna – jedna z vecí, s ktorou CERN pracuje, sa volá antihmota – pre každú časticu, napríklad pre protón, existuje korešpondujúca antičastica, v tomto prípade antiprotón, alebo ak si zoberiete elektrón, tak existuje tiež aj antielektrón; a tento druh častíc sa rutinne vyrába a používa v CERN-e. Dan Brown si však do svojho románu vybral model, v ktorom môže existovať „fľaša“ antihmoty a môžete ju aj na niečo použiť. No toto my v CERN-e nedokážeme.

Videli ste tento film?

Nie, ale čítal som knihu. Príbeh je niečo ako nadstavba vedy, čo je celkom v poriadku, keď ho založíte na niečom, čo je pravda, a potom k tomu pridáte niečo, čo už až taká pravda nemusí byť.

Zaznamenali ste po Brownovom trileri zvýšenú popularitu CERN-u?

Áno, ale to je len jeden príklad. Máme aj novšie. Napríklad Veľký hadrónový urýchľovač (LHC), ktorý v CERN-e máme, je skutočne obrovský projekt a fantáziu verejnosti veľmi priťahuje. Podrobne sa mu venovali médiá, odvysielalo sa o ňom množstvo televíznych programov a objavovali sa úvahy, že LHC dokáže vyprodukovať čierne diery a či taký risk raz nemôže zničiť vesmír, planétu a podobne. Znova je to však iba o faktoch, ktoré sa vyberajú z priestoru vedy a posúvajú niekam úplne inam. V skutočnosti odborníci v CERN-e vedia, že neexistuje žiadna možnosť, aby sa niečo také prihodilo. To, čo voláme čierne diery, síce u nás vieme vyprodukovať, ale tvoria sa takým spôsobom, že miznú okamžite, navyše sú maličké, nie sú ako čierne diery, ktoré existujú vo vesmíre.

Načo je vlastne dobrý výskum v CERN-e? Má prepojenie na iné vedné disciplíny, prípadne ďalšie praktické využitie?

Po prvé treba povedať, že výskum, ktorý sa robí v CERN-e, sa nerobí s úmyslom získať priamo z neho konkrétne benefity. Naším cieľom je veciam porozumieť. Je veľa spôsobov, akými môžete robiť výskum. Ak chcete vymyslieť nové auto, môžete skúmať to, ako preň pripraviť čo najlepší benzín. To je cielený technologický výskum. Výskum, ktorý robíme v CERN-e, robíme iba preto, aby sme porozumeli. A potom za tým môžu nasledovať aj iné zložky výskumu – ako napríklad využiť veci, ktoré objavíte v ďalších odvetviach.

Do CERN-u príde ročne približne dvetisíc hosťujúcich fyzikov a množstvo ďalších návštevníkov. 5 fotografií v galérii Do CERN-u príde ročne približne dvetisíc hosťujúcich fyzikov a množstvo ďalších návštevníkov. Autor fotografie: CERN

Do CERN-u príde ročne približne dvetisíc hosťujúcich fyzikov a množstvo ďalších návštevníkov.

Objavili ste už niečo také, čo sa dá využiť v iných odboroch?

Poviem vám to inak. V CERN-e hlavne musíme posúvať hranice techniky a technológií nepretržite ďalej a vpred. Napríklad LHC funguje pri veľmi nízkych teplotách. Ak si zoberiete absolútnu nulu, čo je najnižšia teplota, ktorú poznáme, a je to zaokrúhlene mínus 273 stupňov Celzia, tak LHC funguje skoro pri tejto teplote, presnejšie v prostredí o dva stupne teplejšom, ako je absolútna nula. LHC je obrovský prístroj ukrytý v 27-kilometrovom tuneli pod zemou a celý sa musí schladiť práve na túto teplotu. Technika a technológie, ktoré na to potrebujeme, sú obrovské a tieto požiadavky neprestajne ich hranice posúvajú.

Fyzika častíc či nukleárny výskum môžu vzbudzovať obavy, či sa nebudú dať zneužiť napríklad na výrobu nových zbraní. Sú výskumy v CERN-e natoľko bezpečné, že sa to nebude dať?

Myslím si, že táto otázka by mala smerovať k politikom. Naša práca je porozumieť, a keď veciam porozumieme, myslím si, že je to úloha politikov rozhodnúť, čo ďalej urobíme s týmito znalosťami.

Váš profesionálny život sa s CERN-om spája už dlhé roky. Kedy ste prvýkrát začali uvažovať o tom, že by ste tu chceli pracovať?

Celý môj profesionálny život sa spája s CERN-om, vyštudoval som fyziku vo Veľkej Británii a mal som dosť šťastia na to, že som dosiahol dobré výsledky a univerzita sa ma opýtala, či by som tam nechcel ostať pracovať vo výskume a urobiť si PhD. Mal som vtedy na výber fyziku pevných látok, fyziku plazmy alebo fyziku častíc. Vybral som si časticovú fyziku z jedného veľmi dobrého dôvodu, pretože to znamenalo, že ju budem študovať v Ženeve. Ostatné dva odbory boli na univerzitách vo Veľkej Británii takže som si povedal, že to skúsim s fyzikou častíc, pôjdem na rok žiť do Ženevy a uvidím, čo sa stane. A dnes stále pracujem v oblasti fyziky častíc a stále žijem v Ženeve.

Bolo to naozaj také jednoduché?

Áno, také jednoduché. Možno si niektorí ľudia svoje životy podrobne naplánujú, povedia si, že urobím toto a toto... Ale v živote máte niekoľko určitých bodov, v ktorých musíte urobiť rozhodnutia – či pôjdete vľavo, alebo vpravo, a ja som šiel naľavo a už som tam ostal :-). A potom príde ďalší moment, keď sa musíte rozhodnúť znova...

„Myslím si, že v roku 2012 by sme už mali mať dostatok dát, aby sme buď našli časticu, ktorú nazývame Higgsov bozón, alebo dokázali, že neexistuje,“ hovorí Roger Bailey. „Myslím si, že v roku 2012 by sme už mali mať dostatok dát, aby sme buď našli časticu, ktorú nazývame Higgsov bozón, alebo dokázali, že neexistuje,“ hovorí Roger Bailey. Autor fotografie: Peter Korček

„Myslím si, že v roku 2012 by sme už mali mať dostatok dát, aby sme buď našli časticu, ktorú nazývame Higgsov bozón, alebo dokázali, že neexistuje,“ hovorí Roger Bailey.

Oľutovali ste niekedy svoje rozhodnutie?

Som s ním spokojný, žijem pri Ženeve už tridsaťpäť rokov a vyhovuje mi to. Som športovo založený človek, venujem sa viacerým športom a v ženevskej oblasti na to mám možnosti. Sú tu veľmi vysoké hory a ja ich milujem, lyžujem sa a leziem. Z pracovnej stránky som začal ako fyzik výskumník v oblasti fyziky častíc a urobil som si PhD. Ostal som tu ďalších 4 až 5 rokov na postdoktorandské štúdium, pracoval som na experimentoch, nie priamo na urýchľovačoch, a potom ma pozvali, aby som sa uchádzal o pracovnú pozíciu na jednom z urýchľovačov v CERN-e. Takže som preliezol plot na stranu urýchľovačov a od roku 1993 pracujem ako fyzik urýchľovačov.

Pracovali ste na viacerých pozíciách a urýchľovačoch v CERN-e, čo bola najvzrušujúcejšia časť tejto práce?

Veľmi vzrušujúce to bolo hlavne na začiatku, keď som vstúpil do tímu pracujúceho na urýchľovači SPS (Super Proton Synchrotrón). Používali sme ho iným spôsobom ako dovtedy, zrážali sme protóny a antiprotóny, hmotu a antihmotu proti sebe dúfajúc, že nájdeme nejaké nové častice, ktoré boli teoreticky predpovedané. A ja som tam bol iba rok, keď sa nám to podarilo, takže to síce s tým, že som tam bol, nemalo nič spoločné, ale pridal som sa do tímu v pravý čas. To bolo skutočne vzrušujúce, objavili sme nové častice a dvaja ľudia dostali za tento objav Nobelovu cenu. Byť súčasťou takéhoto experimentu a pracovať v takomto prostredí je veľmi uspokojujúce.

Čo je najzložitejšia časť v živote vedca v CERN-e?

Najzložitejšia časť našej práce je, keď veci nefungujú. Urýchľovače sú veľmi veľké a komplexné a tisícky vecí musia fungovať naraz, aby mohli pracovať správne. A kým platí, že ak veci fungujú, je to veľmi uspokojujúce, tak keď nefungujú, zase nesmierne frustrujúce. Samozrejme, aj vtedy je to zaujímavé, pretože máte pred sebou výzvu, aby ste to napravili. Zoberte si napríklad LHC, ktorý pracuje v extrémnom chlade a všetky jeho kryogénne systémy plné kvapalného hélia musia fungovať. A aby fungovali, musí správne pracovať aj vodný chladiaci systém, a aby fungovali tieto dva systémy, musia fungovať dodávky elektrickej energie... Všetko musí klapať spoločne, a ak máte napríklad problém v elektrickej sieti, ktorá dodáva prúd, tak sa všetko vypne a môžete byť vypnutí aj dva až tri dni, než to opäť naskočí, a tento premrhaný čas je dosť frustrujúci.

Pracovali ste aj ako vedúci operačných tímov na LHC, v čom spočívala táto práca?

Urýchľovače v CERN-e sú také veľké a drahé, že keď ich raz postavíte a zapnete, tak ich nechávate stále bežať, pracujú 24 hodín denne, 7 dní v týždni, desať mesiacov v roku a potom ich odstavíme na niekoľko mesiacov, aby sme mohli urobiť ich údržbu. Nie je to tak, že ideme do práce na ôsmu ráno, zapneme ho a potom o piatej popoludní skončíme, vypneme ho a ideme domov. Všetko musí stále bežať, máme operačnú skupinu, ktorá pracuje na zmeny. Od siedmej ráno do tretej, potom od tretej do jedenástej a od jedenástej celú noc do siedmej nasledujúceho rána. Ak ste na čele operačnej skupiny, máte zodpovednosť za celý pomerne veľký tím, je to asi 50 ľudí. Ak dáte dokopy všetky rôzne urýchľovače v CERN-e, tak vždy ich naraz pracuje päť až šesť a na každom z nich pracujú dvaja až traja ľudia, takže v hocijaký čas je takých 10 až 15 ľudí na zmene. A, samozrejme, ak ste vedúcim operačnej skupiny a niečo sa pokazí, tak môžete hádať, koho k tomu asi budú volať :-).

Veľký hadrónový urýchľovač (LHC) pracuje pri teplotách blížiacich sa k absolútnej nule. 5 fotografií v galérii Veľký hadrónový urýchľovač (LHC) pracuje pri teplotách blížiacich sa k absolútnej nule. Autor fotografie: CERN

Veľký hadrónový urýchľovač (LHC) pracuje pri teplotách blížiacich sa k absolútnej nule.

Mohli ste si vypínať mobil?

Ak ste vedúci operačnej skupiny, tak nie. Musíte vedieť, čo sa deje, a ak neviete, čo sa deje, tak práve vtedy vás zavolajú, napríklad z médií. Musíte byť nonstop v obraze.

CERN je obrovská inštitúcia s výskumom, ktorý je finančne mimoriadne náročný. Mala globálna finančná a ekonomická kríza nejaký dosah na vašu prácu?

Dúfam, že nie. V CERN-e spolupracuje 20 členských krajín a všetky prispievajú do jeho rozpočtu a, samozrejme, viete si predstaviť, že keď je krajina vo finančných ťažkostiach, tak sa musí popozerať, kde by mohla ušetriť. Takže by tam mohli byť aj nejaké finančné dosahy, ak sa rozhodnú, že je to ďalej príliš nákladné, ale v súčasnosti je CERN v pozícii, keď dúfame, že niečo objavíme, niečo veľmi dôležité o rok alebo dva, takže väčšina krajín z neho odísť nechce.

Hovoríte teda, že na budúci rok by ste mohli niečo objaviť...

Osobne si myslím, že to bude už tento rok.

Ako to môžete takto predpovedať?

Myslím si, že v roku 2012 by sme už mali mať dostatok dát, aby sme buď našli časticu, ktorú nazývame Higgsov bozón, alebo dokázali, že neexistuje. Jedno alebo druhé.

Ktorá z týchto dvoch možností by vás urobila šťastnejším? Ak Higgsov bozón nájdete, alebo nenájdete?

To je dobrá otázka, pretože ak ho nájdeme, tak zapadne do predpovedí, ak ho nenájdeme, znamená to, že budeme musieť začať znova premýšľať, aj to však môže byť dosť zaujímavé.

Teraz pracujete ako riaditeľ školy CAS v CERN-e, ktorá slúži na stretnutia študentov fyziky s najlepšími svetovými odborníkmi v tejto oblasti. Ako to funguje?

Dva alebo tri razy do roka máme školu ako intenzívny týždňový alebo dvojtýždňový kurz a je otvorená pre všetkých, takže máme študentov väčšinou z Európy, ale aj z iných končín sveta. Do školy, ktorú sme robili na Slovensku, prišli ľudia asi dvadsiatich národností, väčšina z nich prišla z Nemecka, Veľkej Británie, Francúzska, zo Španielska, máme tam však aj ľudí z Číny, Južnej Kórey, dvoch Američanov, jedného človeka z Pakistanu... Výskum v oblasti fyziky častíc sa väčšinou koncentruje v CERN-e, a aj keď existujú menšie zariadenia v iných krajinách, hlavný bod fyziky častíc je v CERN-e.

Takže v CERN-e máte najlepšie hlavy?

Samozrejme, tie sú nielen v CERN-e, aj na iných miestach Európy, kde sa robia výskumy, ale nie až v takom rozsahu. V CERN-e pracuje dosť veľa ľudí, okolo 2 300, a experimenty, ktoré sa viažu na jeho urýchľovače, sa robia v spolupráci s ľuďmi z celého sveta. Každý rok k nám príde okolo 2-tisíc hosťujúcich fyzikov, takže v CERN-e sa v bežný deň pohybuje tak 4- až 5-tisíc ľudí a z toho je zhruba polovica hosťujúcich vedcov. Špeciálne pri LHC je v CERN-e momentálne množstvo ľudí.

Hovorili ste, že ku koncu roka očakávate v CERN-e potvrdenie alebo vyvrátenie doterajších predpokladov o existencii Higgsovho bozónu. Máte aj nejaký presnejší dátum, kedy budete robiť napríklad špeciálny pokus?

Nie, experiment beží celý čas. Hlavný problém s týmito objavmi je to, že potrebujete obrovské množstvo dát, takže LHC musí pracovať deň po dni, týždne a mesiace, aby nám dodal dostatok dát na to, aby sme vedeli povedať: áno, našli sme to alebo nie, nenašli. Nepredstavujte si to tak, že máme plán, podľa ktorého robíme jednotlivé pokusy, týždeň po týždni. Náš experiment trvá roky.

Rozhovor s Rogerom Baileym som nahrávala v júni počas jeho pobytu na Slovensku. Nejaký čas mi trvalo, kým som ho preložila z angličtiny a napísala, a potom sa naň pozrel aj docent Márius Pavlovič z Katedry jadrovej fyziky a techniky STU, aby som mala v poriadku odborné termíny. Keď prišiel jeho čas, fyzici z CERN-u náhle oznámili svetu, že našli novú subatomárnu časticu, ktorá sa správa podobne ako Higgsov bozón, o hľadaní ktorého sme sa s Rogerom Baileym zhovárali. Roger Bailey sa nemýlil, keď mi povedal, že tento rok budú mať dostatok údajov na to, aby potvrdili alebo vyvrátili existenciu Higgsovho bozónu. Vedci v CERN-e teraz začínajú písať novú dobrodružnú kapitolu fyziky častíc.


Zmenia doterajšiu fyziku?

Vedci z CERN-u v stredu 4. júla na konferencii pri prezentácii pozorovaní za posledný rok z prevádzky Veľkého hadrónového urýchľovača (LHC) oznámili, že našli novú subatomárnu časticu – či však ide o toľko spomínaný Higgsov bozón, sa ešte úplne presne nevie. Čaká ich teda nové dobrodružstvo hľadania, pretože objavená častica až tak veľmi nezapadá do štandardného modelu, o ktorom bola reč aj v našom rozhovore.

Grafické zobrazenie dát, ktoré znamenajú objav novej subatomárnej častice podobnej Higgsovmu bozónu. 5 fotografií v galérii Grafické zobrazenie dát, ktoré znamenajú objav novej subatomárnej častice podobnej Higgsovmu bozónu. Autor fotografie: CERN

 Grafické zobrazenie dát, ktoré znamenajú objav novej subatomárnej častice podobnej Higgsovmu bozónu.

Teoreticky novú časticu predpovedal britský fyzik Peter Higgs spolu s piatimi ďalšími teoretikmi už v roku 1964 a podľa neho ju pomenovali Higgsov bozón.

Riaditeľ CERN-u Rolf Heuer prezentoval dva sety údajov od dvoch tímov, ktoré nezávisle od seba spozorovali signál, podľa ktorého je jasné, že ide o novú časticu: „Myslím si, že ju máme – máme objav. Máme pozorovanie podobné Higgsovmu bozónu, ale ktoré z nich to je?“ Definitívne potvrdenie tejto častice bude jedným z najväčších vedeckých objavov 21. storočia.

© Ringier Axel Springer Slovakia, a.s. Autorské práva
sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.
Spravodajská licencia vyhradená.

Zobrazenie: mobil | klasické

Prihlásenie

Táto akcia vyžaduje prihlásenie. Chceš sa prihlásiť?

Áno Nie

×