Hrvatski stru�njak u potrazi za "Bo�jom �esticom" u laboratoriju CERN
Ivica Puljak:
U Hrvatskoj akademska zajednica postoji samo u teoriji
Problem u našoj znanosti je nepostojanje postdoka, znanstvenika koji su doktorirali te se zaposlili na nekoj instituciji gdje se dokazuju kolegama, a najbolji �e dobit mjesto docenata. Kod nas se dogodi da netko doktorira i odmah se zaposli na istoj instituciji.
Na velikom sudara�u protona LHC, u CERN-u krajem prošle godine postignut je zna�ajan napredak na trenutno najuzbudljivijem projektu – potrazi za tzv. fantomskom �esticom, Higgsovim bozonom, �ije bi postojanje objasnilo porijeklo mase elementarnih �estica. Znanstvenicima je, lai�ki re�eno, ostao samo još mali »prostor« gdje ga mogu tra�iti u kompleksnom procesu sudaranja protona i baš tu su se pokazale naznake nekih neobi�nih "doga�aja" koji bi mogli zna�iti samo statisti�ku slu�ajnost ili pak definitivno dokazati postojanje ove »Bo�je �estice«.
Ima li je ili ne, znati �e se najvjerojatnije, najavljuju iz CERN-a, do kraja ove godine, a što se zapravo doga�a trenutno u najve�em, najskupljem i najmnogoljudnijem laboratoriju na svijetu porazgovarali smo s prof. dr. sc. Ivicom Puljakom, splitskim fizi�arom kojem je pripala �ast da od ove godine koordinira jednu od grupa koje rade na ovom, najva�nijem CERN-ovom projektu.
JOŠ NISMO SIGURNI U DJELOVANJE HIGGSOVA BOZONA
– LHC ima »prsten« od 27 kilometara, sto metara ispod zemlje, a na njemu su smještena �etiri velika detektora. Od toga su dva velika – veli�ine ku�e od pet katova i dva mala detektora. Ova dva velika detektora rade iste stvari, baš zato da mo�emo provjeriti jedni druge i provjeriti vjerojatnost da je to neko otkri�e. Eksperimente smo po�eli krajem osamdesetih, dakle više od dvadeset godina se LHC pripremao i konstruirao, te je prije dvije godine po�eo s radom. Od 1994. godine je �lan te grupe ekipa iz Splita, a od 2003. i ekipa s "Ru�era Boškovi�a". Naša kolaboracija ima 3.600 ljudi koji se bave razli�itim podru�jima fizike, a naša grupa u Splitu baš radi na potrazi za Higgsovim bozonom i to ve� sedamnaest godina. Od ove godine ja koordiniram grupu od stotinjak ljudi koji rade jedan dio te potrage.
Što se ti�e potrage za Higgsovim bozonom – mi imamo teoriju koja se zove Standardni model �estica i njihovih interakcija, i to je jedna od najfundamentalnijih teorija u prirodi koja objašnjava od �ega se sastoji priroda, kako �estice reagiraju. Jedan od glavnih nedostataka te teorije je da ne mo�e objasniti odakle potje�e masa elementarnih �estica, a mi znamo da elementarne �estice imaju masu, jer vidimo da imaju. U pokušaju da objasne odakle masa �esticama, postoje neki teorijski mehanizmi, a jedan od najelegantnijih i najljepših, ukoliko je to�an podrazumijeva postojanje nove �estice koja je prema fizi�aru Higgsu, nazvana Higgsov bozon. Dakle, kad bi je mi pronašli, objasnili bi koje je porijeklo mase svih elementarnih �estica i zato je to jako va�no. I to je prakti�ki najva�niji cilj ovog eksperimenta.
Ta teorija, me�utim, nama ne mo�emo re�i gdje da tra�imo i kakva su svojstva, zato moramo potra�iti cijelo jedno podru�je mogu�ih masa te nove hipotetske �estice, da bi vidjeli gdje se nalazi. Mi sudaramo protone, i u njima se proizvode �estice, s time da prethodno predvidimo koliko doga�aja o�ekujemo u nekom podru�ju. Ako na�emo puno više doga�aja nego što o�ekujemo, o�ito je da tu ima nešto novo, no ako na�emo o�ekivani broj doga�aja, onda tu nema ništa novo. Ono što smo nedavno dobili i što je najva�niji rezultat istra�ivanja do sada, je da smo pretra�ili i isklju�ili jedno veliko podru�je mogu�ih masa, tj. mogu�ih mjesta gdje se potencijalno mogla nalaziti ta �estica. Ostalo je jedno malo podru�je gdje smo našli mrvicu više doga�aja nego što o�ekujemo. No, još nismo sigurni da li to mo�emo protuma�iti kao posljedicu djelovanja Higgsova bozona ili je to posljedica tzv. stati�ke fluktuacije poznatih fizikalnih procesa. I sad imamo dvije hipoteze, no dosadašnji podaci što smo prikupili prošle godine ne dopuštaju nam da razlikujemo izme�u te dvije hipoteze, nego �emo to mo�i napraviti tek ove godine kad prikupimo preostale podatke.
Što bi zna�ilo saznanje da nema Higgsovog bozona?
– Pa to je ljepota i nedostatak znanosti – uzimaju�i naša sadašnja znanja pokušavamo ekstrapolirati što se nalazi u nepoznatom podru�ju. Ovaj mehanizam koji podrazumijeva postojanje Higgsovog bozona je najelegantniji mehanizam koji smo mogli do sada smisliti da objasni problem porijekla mase �estica, ali ako ne na�emo Higgsovu �esticu to samo nama zna�i da nismo još uspjeli razumjeti kako priroda daje masu svim �esticama i da moramo bolje razmišljati. Odnosno, to samo zna�i da moramo prona�i neki drugi teorijski mehanizam. Mi i dalje ne znamo odakle �esticama masa, zašto neke imaju manju, a neke ve�e masu i zašto uop�e postoje razli�ite �estice u prirodi. Mi znamo da se pet posto svemira sastoji od materije koje vidimo, 25 posto svemira od materije koju ne vidimo, a 70 posto svemira od energije. No, prvo pitanje na koje pokušavamo odgovoriti je odakle masa svim objektima u prirodi. To je najfundamentalnije pitanje u prirodi.
World Wide Web
Što bi to saznanje omogu�ilo u budu�nosti?
– Teško je re�i što bi se moglo dogoditi u budu�nosti. Mi trenutno ne vidimo nikakve prakti�ne primjene ovih fundamentalnih znanja. No, to su fundamentalna znanja o prirodi koja su vrijedna sama po sebi. S druge strane, fundamentalna znanja se �esto financiraju ne samo radi toga jer mi znanstvenici mislimo da je to vrijedno, ve� zato jer ispitivanje nepoznatog podru�ja, podrazumijeva razvoj do tada nepostoje�e tehnologije. Mi smo veliki broj tehnologija koje koristimo morali sami izmisliti ili unaprijediti postoje�e. Evo vam par primjera. World Wide Web je napravljen na CERN-u i to zato jer ovdje radi nekoliko tisu�a ljudi na istom problemu. To je jedinstveno mjesto gdje cijeli svijet ujedinjeno radi na istim problemima.
U ranoj fazi tih istra�ivanja postavio se problem kako �e ljudi komunicirati. Jedan naš kolega imao je zadatak da osmisli taj sistem i on je osmislilo ono što je preraslo u World Wide Web – protokol koji danas svi koristimo za komunikaciju. On se ve� nazirao i prije toga, postojao je jedna sli�an mali sistem u Francuskoj, ali se pla�ao. Sad zamislite da se taj WWW protokol umjesto u jednom javnom laboratoriju, pronašla pod okriljem Microsofta ili IBM i sli�nih firmi. Danas bi pla�ali za svaki klik koji napravimo i ne bi imali ovo što je prakti�ki promijenilo svijet.
Drugi primjer su medicinske tehnologije kojih je jedan veliki broj razvijen u ovoj vrsti istra�ivanja. Primjerice, Pet scaner, ure�aj koji koristi antimateriju i mo�e prona�i najmanji tumor u organizmu. To su vrste tehnologija na kojima mi radimo. Ovdje u CERN-u vam je zaposleno nekoliko tisu�a ljudi od kojih je samo 150 fizi�ara, sve ostalo su in�enjeri koji rade na razvoju tih tehnologija. Slijede�i primjer je GPS tehnologija. Naime, kad je Einstein proinašao svoju teoriju relativnosti – onda su za provjeravanje te teorije, da bi izmjerili te male razlike u vremenu (pretpostavka teorije relativnosti je da sat kuca druga�ije ovdje i gore u atmosferi, jer je gore slabije gravitacijsko polje), znanstvenici 60-tih godina razvijali atomske satove – super precizne satove koji mjere milijarditi dio jedne sekunde. Ljudi su se tada rugali, pitali kakve to prakti�ne primjene ima, no danas GPS sateliti kru�e na dvadeset tisu�a kilometara od Zemlje i tamo sat druga�ije kuca nego ovdje. Da bi GPS precizno funkcionirao svaki satelit ima atomski sat u sebi, jer morate korigirati tu razliku da bi precizno odredili lokaciju na Zemlji.
Jedno od naj�eš�ih pitanja koje zanima širu javnost je koliko se precizno na LHC i sli�nim "sudara�ima" uop�e mogu imitirati uvjeti nastanka svemira sa Zemlje?
– Ovo što danas radimo nije ništa novo, to radimo ve� stotinjak godina, samo što je svaka generacija sve ve�a i ve�a. Naša istra�ivanja se baziraju na tome da uvijek imamo sve ve�u energiju u sudarima protona i energija koja se tamo proizvodi je ekvivalentna energiji koja je vladala kad je svemir bio star jedan milijunti dio milijuntog dijela jedne sekunde. Mi znamo kolika je temperatura u svemiru, npr. u me�ugalakti�kom prostoru je temperatura 2,7 kelvina, što je minus 271 stupnjeva Celzijevih. Mi znamo da se svemir širi i znamo kako se brzo širi i mo�emo na temelju toga izra�unati unazad u vremenu kolika je bila temperatura i energija prije 13,7 milijarda godina. Jedno od najve�ih intelektualnih dostignu�a ljudskog roda je da smo uspjeli shvatiti kako je svemir evoluirao od vremena kad je bio jako, jako mali. Ono što ne znamo je što se dogodio još prije toga, i to zapravo sad istra�ujemo.
Znanstvena demokracija
U nekim stranim medijima se znaju pro�itati naga�anja da se namjerno plasiraju svako toliko "dramati�na otkri�a" kako bi se produ�ilo financiranje ovog skupog projekta. Koliko se, dakle, CERN uspijeva stabilno financirati?
– To je me�unarodna organizacija koju financiraju zemlje �lanice, proporcionalno svom bogatstvu iz svog bud�eta. I CERN ima bud�et otprilike milijardu švicarskih franaka godišnje. CERN su 1954. godine pokrenule Francuska i Njema�ka da bi sprije�ile odlazak znanstvenika u SAD. I od tada do danas CERN se financira jako stabilno i non stop se priklju�uju nove zemlje. Sad trenutno ima dvadeset zemalja �lanica od kojih najbogatije godišnje pla�aju i do 50 milijuna franaka. Naravno, uvijek se propituje �emu sve to zajedno, ali CERN je organizacija sa stabilnim financiranjem, što je i normalno kad se radi o instituciji koja okuplja pet tisu�a ljudi iz cijeloga svijeta. Znanstvena istra�ivanja, pogotovo ona fundamentalna su jako suptilne stvari u kojima vi ne mo�ete obe�ati što �ete i kad prona�i. Morate imati dugoro�ni plan rada.
Što je budu�nost istra�ivanja na CERN-u?
– Ovaj projekt traje ve� 20 godina i imamo planove za idu�ih 20. Kratkoro�an plan je da prona�emo Higgsov bozon, no tra�e se i teški neutrini, dodatne dimenzije u prostoru, �estice tamne materije. Promjena je i to što su do prošle godine �lanice CERN-a mogle postati samo zemlje �lanice EU, a sad se on otvorio za cijeli svijet. I sad ve� zemlje poput Rusije, Argentine, Kine gledaju da se pridru�e. To �e postati pravi svjetski laboratorij – jedini takav na svijetu. To je �ak i zanimljiv sociološki eksperiment, jer ovo je prvi put da se pokazalo da ljudski rod mo�e napraviti nešto zajedni�kim snagama. Na CERN-u vlada poprili�no demokratska atmosfera.
Kako izgleda to "koordiniranje" znanstvenika toliko razli�itih nacionalnosti?
– Nemam nikakvu mo� nad njima, nisam im šef, mi smo svi dobrovoljno ovdje. No poanta je da su oni svi supermotivirani. Mi se moramo dogovarati, raspravljamo uz argumente, nekad to bude mukotrpno, ali se na kraju uvijek dogovorimo. Ima jasno i problema i neslaganja, ali na kraju uvijek kvaliteta rada pobjedi.
Dolaze li do izra�aja kulturološke razlike?
– Naravno, vidi se razlika me�u ljudima, ali sve vam se na kraju svede na tu veliku znanstvenu motiviranost. Ovdje dan krene ujutro oko 8 i traje duboko u no�, jer ovdje uvijek neko nešto radi. Mi, naravno, nismo svi ovdje, ljudi rade sa svojih institucija. Jedna grupa recimo radi ujutro i prvi dio popodneva, pa preuzima ekipa, primjerice u SAD-u, pa nas ujutro do�ekaju njihovi rezultati i tako iz dana u dan. Vikendi su radni, praznici ne postoje, osim Bo�i�a kad zatvore CERN, isklju�e struju i sve nas pošalju doma.
Hrvatska nezainteresiranost
Koliki je uspjeh za Vas i splitski FESB koji je vaša mati�na institucija da ste odabrani da koordinirate grupu na najaktualnijem CERN-ovom projektu?
– Mislim da je to poprili�no dobra stvar, jer su ljudi koje koordiniram me�u najboljima na svijetu. To se dogodilo jer ja ovo dugo radim.
Kakva je trenutno pozicija Hrvatske unutar CERN-a?
– Jugoslavija je bila jedan od osniva�a CERN-a, a onda se povukla, iako su fizi�ari ostali aktivni. Me�u njima su najaktivniji bili oni iz Hrvatske. Kad je Hrvatska postala neovisna, potpisali smo sporazum o suradnji sa CERN-om i na temelju njega nastavili sudjelovati u radu. Zahvaljuju�i podršci Ministarstva i svih naših institucija s kojih dolazimo nismo imali financijskih problema – sudjelovali smo u eksperimentima, naše su grupe narasle, no onda smo u jednoj fazi osjetili da smo mi kao zajednica fizi�ara dovoljno zreli da mo�emo u�i u CERN i da Hrvatska mo�e postati punopravna �lanica. Me�utim, tu se uvijek postavlja pitanje je li bolje ostati ne-�lanica. Nama se �inilo da Hrvatska mo�e od �lanstva profitirati. A tu je i moralna odgovornost – ne mo�ete uvijek koristiti resurse drugih dr�ava �lanica.
CERN, ina�e, �eli uzeti dr�avu za �lanicu samo onda ako postoji zajednica fizi�ara koji mogu sudjelovati u tim eksperimentima i ako postoji industrija koja to mo�e pratiti. Dakle, prije par godina samo pokušali motivirati našu vladu da zatra�i �lanstvo, no tada vlada nije baš bila za to. Ocijenili su da je bolje da ostanemo u dosadašnjem statusu. Za razliku od nas Srbija je odmah po�ela raditi pripreme za �lanstvo i evo, sad su po�etkom godine postali pridru�ena �lanica. U me�uvremenu je, naime, CERN omogu�io i status pridru�ene �lanice, što zna�i da �ete imati malo manja prava, ali �ete pla�ati i manju �lanarinu. �lanarina za Hrvatsku za punopravno �lanstvo bi iznosila tri milijuna švicarskih franaka, a za pridru�eno �lanstvo milijun. �lanstvo bi nam donijelo presti� sudjelovanja u najve�em laboratoriju na svijetu, �vrš�e veze s tom organizacijom, a to zna�i da bi mogli iskoristiti sav potencijal CERN-a iz kojeg su ve� sad zainteresirani zajedno s nama raditi na razvoju novih tehnologija. To nam daje više mogu�nosti za educiranje naših znanstvenika i studenata, no bitno je i to da CERN svoj bud�et plasira ponovo u zemlje �lanice naru�uju�i razvoj pojedinih tehnologija. Jedan dio tih novaca vratio bi se kroz suradnju s hrvatskim tvrtkama koje se trenutno ne mogu prijavljivati na natje�aje CERN-a.
Ima li zainteresiranih tvrtki?
– Ima, iako ne puno. Ali to vam je pitanje kokoš ili jaje? Ho�ete li �ekati da se razvijete da mo�ete profitirati ili �ete iskoristiti mogu�nosti da se razvijate u hodu. Finci imaju zaposlenog �ovjeka na CERN-u samo da gleda što se doga�a i onda povezuje firme sa CERN-om.
Optimist, unato� svemu
O kojim se tehnologijama radi?
– Informati�ke, medicinske, strojarske, elektrotehni�ke, brodogradnja. Iz CERN-a su nas ve� kontaktirali prošle godine da su zainteresirani za suradnju s tehni�kim fakultetima, pa smo osim u Splitu razgovarali s kolegama i u Rijeci i u Zagrebu da ostvarimo neku vrstu suradnje. Hrvatska vlada je, ina�e, promijenila stav i prihvatili su prije jedno pola godine naše argumente i krenulo se u proces tra�enja pridru�enog �lanstva. Ako i nova vlada ustraje u tome, to bi uskoro moglo biti na CERN-ovom vije�u.
Koliko je Hrvatska znanost konkurentna u svijetu? Kako se na tim velikim stranim institucijama gleda na hrvatske znanstvenike?
– Recimo u ovom podru�ju, mi smo apsolutno konkurentni, no samo tamo gdje ne ovisite o hardveru, gdje nemate velikih izdataka, ve� ovisite samo o znanju i edukaciji. Nismo konkurentni tamo gdje ima ve�ih ulaganja, gdje se mora kupiti skupa oprema, platiti putovanja. U Hrvatskoj, me�utim, nedostaje i suradnje me�u znanstvenicima, iako se sad stvari mijenjaju i po tom pitanje. Nekoliko grupa jako dobro sura�uje me�usobno.
Kakva je aktualna situacija u hrvatskoj znanosti?
– Jako loša. Dr�ava nije baš puno vodila ra�una o tome. Ni danas nije fokus dr�ave na obrazovanju i znanosti. Problem je razina ulaganja prvenstveno i onda naša neorganiziranost. Nismo dovoljno kvalitetni svi zajedno, ne mislim tu kao pojedinci, nego nismo istrenirani i obrazovani da bismo napravili velike korake. To je problem cijele dr�ave, koji se preslikava i na akademsku zajednicu. I dalje na našim institucijama imamo problem "nezamjeranja", ne znamo diskutirati me�u sobom bez da se ljudi ne naljute i shvate stvari osobno. Vrlo �esto se dogodi da znanstvenici kod nas rano do�u do najvišeg stupnja u karijeri (redoviti profesor) �esto ispunjenjem vrlo trivijalnih uvjeta, te prakti�ki prestanu raditi znanost. Uz to je sustav tako postavljen da se formalno svatko treba baviti i nastavom i znanoš�u, premda se u praksi tako nešto ne doga�a.
Taj problem bi se mogao relativno jednostavno riješiti, ali za to treba promijeniti zakon i treba stvoriti povoljnu klimu u našoj "akademskoj zajednici" za takve promjene. "Akademska zajednica" je u navodnicima, jer u biti takav pojam postoji samo u teoriji, no na�alost ne i u praksi. Problem u našoj znanosti je nepostojanje sloja tzv. postdoka, mladih znanstvenika koji su upravo završili doktorat te se zaposlili na nekoj drugoj instituciji na par godina, gdje su se dokazivali me�u svojim kolegama, kako bi najbolji od njih dobili kasnije mjesta docenata i to ne nu�no na istoj instituciji na kojoj su diplomirali i/ili doktorirali. U svijetu je uobi�ajeno da se svakih par godina mijenjaju institucije zaposlenja, dok se ne na�e stalno radnom mjesto, dok se kod nas vrlo �esto dogodi da netko diplomira, doktorira i odmah se zaposli na istoj instituciji.
Cijela svjetska znanost po�iva na postdocima, koji su dovoljni kompetentni i motivirani za vrlo kvalitetan rad, dok kod nas taj sloj znanstvenika prakti�ki niti ne postoji. Samo jedna promjena u tom smjeru bi dugoro�no promijenila znanstveni sustav kod nas na bolje. Još jedan problem je stabilnost cijelog sustava, koja je nu�na za dugoro�nije planiranje. Kod nas su se stvari odvijali prili�no stihijski. Prije par godina svi koji su doktorirali u Hrvatskoj dobili su posao na sveu�ilištima ili institutima, dok je danas situacija potpuno obratna. Prakti�ki nema uop�e novih radnih mjesta, niti za asistente niti za docente ili znanstvene suradnike, tako da gubimo cijele generacije znanstvenika. Unato� svemu ja sam prili�an optimist, jer mislim da se stvari mogu popraviti pametnom politikom na dulji rok.
Izvor: Novi list, autor Vedrana Simi�evi�
Vezani �lanak:
CERN: LHC se zaustavlja krajem 2011.
Po�etak
|
