Hrvatski kulturni klub Švicarske ve� niz godina izdaje vrlo kvalitetan �asopis Libra, u po�etku 4 broja, a unazad nekoliko godina 2 broja godišnje. Uskoro, u lipnju 2014. iza�i �e Libra broj 35. S obzirom da dio �itatelja portala ne poznaje taj �asopis, Libru �emo predstaviti s nekoliko još uvijek aktualnih �lanaka iz prethodnih brojeva. Nastavljamo s �lancima iz Libre broj 24 iz 2008. godine - danas s prilogom prof. dr. sc. Saše Zelenike, do prije nekoliko godina voditelja grupe znanstvenika u Paul Scherrer Institutu u Villigenu u Švicarskoj, a od 10. listopada 2013. zamjenika ministra znanosti, obrazovanja i sporta Republike Hrvatske:

CERN ukratko

Na granici Švicarske i Francuske, kraj �eneve, 10. rujna 2008. godine po�eo je raditi 27 kilometara dugi kru�ni ubrziva� �estica nazvan Large Hadron Collider (LHC) ili „veliki hadronski sudara�“.

1954. godine osnovani CERN (Europska organizacija za nuklearna istra�ivanja) se ve� desetlje�ima bavi temeljnim istra�ivanjima na polju elementarnih (osnovnih) �estica – onih od kojih je sve u svemiru napravljeno. Danas znamo da je sve sastavljeno od stotinjak razli�itih vrsta tvari (atoma) sastavljenih od elektrona, protona i neutrona. Izgradnjom i eksperimentima na najnaprednijim svjetskim akceleratorima �estica, ti osnovni sastojci materije se u CERNu pri velikim brzinama sudaraju s fiksnim predmetima ili, još bolje, me�usobno, omogu�avaju�i uvid u još manje osnovne �estice materije. Mjere�i pak gibanje i energiju tih �estica, u CERNu se dokazuju neke od osnovnih postavki i teorija kojima znanstvenici danas objašnjavanju postanak svemira i sile koje su odgovorne za postojanje materije kakvu znamo, ali i antimaterije („zrcalne“ slike materije kod koje su svojstva obrnuta od onih kod odgovaraju�ih �estica materije). Paradoks pri tome je da, što su manje pojave koje �elimo prou�avati, to energije �estica koje ubrzavamo moraju biti ve�e, pa ve�i moraju biti i njihovi ubrziva�i. Dakle, što se više upuštamo u najfiniju strukturu materije, moramo imati sve ve�e ure�aje!

Iako je bivša Jugoslavija bila me�u 12 zemalja koje su CERN osnovale, ona se iz �lanstva povukla 1961. godine, a Hrvatska danas ima status „zemlje ne-�lanice uklju�ene u CERN programe“. Na CERNu trenuta�no radi oko 3.000 stru�njaka, dok još oko 6.500 znanstvenika s 500 sveu�ilišta i instituta iz 80 svjetskih zemalja (me�u kojima i neki iz Hrvatske) obavljaju tu svoja istra�ivanja. 1976. godine pušten je tu u pogon „super protonski sinhrotron“ (SPS). Ta instalacija je poslije prenamijenjena u „sudara�“ protona i antiprotona, a što je omogu�ilo otkrivanje nekih novih osnovnih �estica. Za to su Carlo Rubbia i Simon van der Meer 1984. godine dobili Nobelovu nagradu za fiziku. 1992. godine je Nobelovu nagradu za fiziku za svoj rad na CERNovim detektorima (koji se danas široko koriste u medicini) dobio Georges Chaprak.

Tijekom godina rada u CERNu je razvoj tehnologija potrebnih za izgradnju i korištenje akceleratora i detektora �estica naišao na široku primjenu i u naoko nevezanim podru�jima poput medicine (pri terapiji raka – danas se više od polovice od oko 10.000 svjetskih akceleratora �estica koristi baš u terapijske svrhe), kod slikovne dijagnostike, u elektronici, za mjerne instrumente, ili pak industrijske primjene u aeronautici, gra�evinarstvu (posebno geodeziji i geologiji), energetici, ...

Jedno od najve�ih postignu�a CERNa je i razvoj distribuiranog informati�kog sustava za�etog 1989.-1990. godine da bi se omogu�ila automatizirana razmjena informacija me�u stru�njacima iz cijelog svijeta koji su sura�ivali na CERNu, a kojeg svi mi danas znamo i koristimo pod imenom world-wide web (WWW)!

2000. godine je na CERNu dokazano postojanje novog stanja tvari izuzetno visoke gusto�e. 2001. su pak dokazani efekti koji objašnjavaju zašto je materija prevladala nad antimaterijom. LHC je novi sudara� gdje �e se protoni ubrzavati do dosad nedostignute energije (kada protoni koji lete brzinom bliskom brzini svjetlosti udare u neki materijal, predana energija generira temperaturu od 10.000 milijardi stupnjeva Celzija). Sudari protona pri takvim energijama �e omogu�iti da se pokuša odgovoriti na neka od temeljnih još neodgovorenih pitanja današnje znanosti poput: što je masa (svi znamo da imamo neku masu i kako je mjeriti, ali što je stvarno fizikalni uzrok mase je još uvijek nepoznato), od �ega se sastoji tzv. „tamna materija“ (95 posto materije svemira koju ne vidimo ali bez �ijih bi se efekata galaksije okretale puno sporije nego što to �ine) te preispitati neke preostale aspekte koji su doveli do prevladavanja materije nad antimaterijom.

U navedene svrhe na LHC se gradi 5 eksperimenata nazvanih ATLAS, CMS, LHCb, ALICE i TOTEM. Na razvoju tih ure�aja rade tisu�e stru�njaka iz gotovo svih svjetskih zemalja, pa i znanstvenici sa sveu�ilišta u Splitu i s Instituta Ru�er Boškovi� iz Zagreba koji sudjeluju u razvoju CMS i ALICE detektora.

ATLAS je detektor koji �e slijediti putanje �estica pomo�u 80 milijuna mjernih kanala. Poseban sustav informati�kih trigera �e omogu�iti da se od preko 40 milijuna izmjerenih doga�aja u sekundi (!) izabere oko 100 tisu�a najzna�ajnijih, od kojih �e se onda samo par stotina i pohranjivati.

CMS je cilindri�ni detektor koji �e proizvoditi izuzetno visoko magnetsko polje (tu akumulirana energija bi bila dovoljna za taljenje 18 tona zlata) omogu�avaju�i odre�ivanje naboja i mase �estica koje bi trebale potvrditi postojanje Higgsovog bozona.

Detektor ALICE �e slu�iti prou�avanju stanja guste materije (gusto�a �e tu biti toliko velika da bi vrh igle imao koli�inu materije koju ima egipatska piramida). LHCb je pak eksperiment namijenjen prou�avanju fenomena zbog kojih je materija prevladala nad antimaterijom. Eksperiment TOTEM je namijenjen mjerenju rasipanja i procesa difrakcije u LHCu.

Dok su neki ekshibicije �eljni fizi�ari izašli u javnost sa spekulacijama o mogu�nosti da se na LHCu stvore crne rupe koje �e progutati Zemlju, velika ve�ina ozbiljnih znanstvenika je takve postavke odbacila kao nemogu�e, a fizi�ari diljem svijeta ve� rade na planovima za izgradnju još ve�eg i sna�nijeg me�unarodnog linearnog „sudara�a“ (ILC – International Linear Collider) za kojeg bi se do 2010. godine trebalo odlu�iti gdje �e biti sagra�en.

Tekst: Saša Zelenika

Preuzeto iz Libre broj 24 (2008), �asopisa Hrvatskog kulturnog kluba u Švicarskoj

PS:
Vlada Republike Hrvatske imenovala je 10. listopada 2013., na svojoj 119. sjednici, dosadašnjeg pomo�nika ministra za znanost i tehnologiju prof. dr. sc. Sašu Zeleniku zamjenikom ministra znanosti, obrazovanja i sporta.
(Z.M.)