CERN. Najzimniejsze miejsce kosmosu

Przez tydzień była Pani w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN w Genewie. Jak się czuje fizyk, gdy dostaje zaproszenie w takie miejsce?
Ewa Drozdowska, nauczycielka fizyki, dyrektorka ZSS STO przy ul. Fabrycznej: To było spełnienie mojego marzenia. Stało się coś, co uważałam za niemożliwe. Świat cząstek elementarnych to moja pasja. I cały czas wydawało mi się, że CERN to niezwykłe miejsce. Ale gdy już jechałam, to zaczęłam się zastanawiać: eee, pewnie nie jest tak wspaniale, pewnie się rozczaruję. Na szczęście, jak już trafiłam na miejsce, to zobaczyłam ludzi z pasją. Widać to po ich oczach, po zachowaniu. Jak oni opowiadają nam o badaniach, to każdy z tych naukowców się zapala. To jest niesamowite. Można widzieć naukowców dobrej miary, ale tam oni są niezwykli.

No właśnie, w CERN-ie przeprowadza się niesamowite badania, a zwiedzających wpuszcza się niemal do każdego kąta.

- Pojechałam z 31-osobową grupą nauczycieli i pracowników. Główny obszar laboratoriów CERN leży tuż za lotniskiem w Genewie. Po terenie CERN-u mogliśmy poruszać się swobodnie, jeśli oczywiście mieliśmy przy sobie nasze przepustki, wejście do stref detektorów i laboratoriów wymagało dodatkowych przepustek. Wszystkie budynki dydaktyczne są otwarte, nawet w nocy. Mogliśmy je zwiedzać, wchodzić do sal wykładowych. Tak samo ze zdjęciami - fotografować mogliśmy wszystko.

A jakie było Pani pierwsze wrażenie, gdy zajechała Pani do CERN-u?

- To było rozczarowanie.

Naprawdę?!

- Ale szybko zamieniło się w zachwyt. Bo jadąc do CERN-u spodziewałam się, że akcelerator LHC (czyli słynny Wielki Zderzacz Hadronów) nie działa i przechodzi przerwę konserwacyjną. A na miejscu okazało się, że wszystkie akceleratory pracują. Przyjęłam tę informację z rozczarowaniem, bowiem oznaczało to brak możliwości wejścia do tunelu akceleratora. A o tym każdy po cichu marzy. Do pracujących akceleratorów nie można wchodzić, ponieważ wytwarzają promieniowanie synchrotronowe, które może być niebezpieczne dla życia. Ale moje rozczarowanie trwało krótko, gdyż jednocześnie oznaczało to, że laboratoria pracują. No i widzieliśmy na własne oczy, jak wygląda praca przy wielu eksperymentach.

Widziała Pani akcelerator?

- Mam nawet kawałek w domu!

Naprawdę? Jak to się stało?

- Każdego ranka mieliśmy cykl wykładów. jeden z wykładowców, dr Andrzej Siemko, namawiał nas, żebyśmy prawym uchem słuchali ich jako nauczyciele, natomiast lewym uchem słuchali za naszych uczniów i za nich zadawali pytania. Więc mogliśmy zadawać pytania o wielką fizykę, ale mogliśmy też wymyślać pytania w imieniu naszych uczniów. I w trakcie jednego z wykładów opowiadano nam o wolframianie ołowiu, takim materiale, który jest umieszczony w jednym z tych ogromnych detektorów, które obserwują ślady cząstek elementarnych. Na slajdach wyglądał on jak szkło. A miał być ciężki jak ołów. I ja po prostu napisałam pytania jak uczeń - że chciałabym dotknąć do takiego elementu. I okazało się, że pan Andrzej Siemko jest wielkim fanem, tego, co się dzieje w CERN-ie. I jak były budowane detektory, to on elementy, które nie były już potrzebne, zabierał do domu. I okazało się, że w swoich zbiorach ma również fragment wolframianu ołowiu. Przywiózł kawałek, żebyśmy mogli dotknąć i zobaczyć. Drżał, gdy braliśmy go w ręce, bo to jest bardzo kruche. A ja na koniec zajęć dostałam nagrodę za najciekawsze pytania. To właśnie ten fragment akceleratora. Mam jeszcze jedną pamiątkę. Bo każdy z nas dostał kawałek nadprzewodzącego kabla. To jest zanurzane w ciekłym helu i dlatego może przez to może płynąć 20 tys. amper, jeżeli ma temperaturę 1,9 st. Kelwina, czyli minus 271 stopni Celsjusza. Niektórzy nauczyciele, którzy ze mną byli, śmieli się, że relikwię przywieźliśmy z CERN-u.

Jak wygląda cały akcelerator?

- To są takie dwie rury na długości 27 kilometrów obok siebie usytuowane 100 metrów pod ziemią. Po jednej biegają protony w jedną stronę. Po drugiej - w drugą stronę. I co pewien czas spotykają się, zderzają i wytwarzają chmary cząstek elementarnych i to obserwują detektory, szukając na przykład Higgsa. Ten tunel jest obudowany w wiele warstw: a to magnesów, a to ferromagnetyków. Jeszcze potem są dwie warstwy próżni. Naukowcy mówią, że to jest najzimniejsze miejsce kosmosu. Dlatego jest tak opakowany - żeby go można było z zewnątrz dotknąć. Aby wyobrazić sobie, jak wygląda sam akcelerator, przygotowany jest fragment tunelu w naturalnych rozmiarach i prawdziwy fragment akceleratora, tak aby można było obejrzeć każdą część wewnętrzną maszyny. Bo w prawdziwym tunelu zobaczylibyśmy tylko niebieski metalowy korpus.

Siedziba CERN-u to podobno bardzo rozległy obszar.

- Teren, na którym mieszczą się budynki laboratoriów, jest rozległy, uliczki noszą nazwy wielkich fizyków. Na trawnikach często stoją fragmenty akceleratorów lub detektorów i wyglądają jak abstrakcyjne rzeźby. Po terenie laboratorium można jeździć rowerem prywatnym lub CERN-u. Naukowcy twierdzili, że po tunelu LHC bardzo często jeżdżą rowerami. Są też charakterystyczne samochody i tak jak rowery wszystkie są białe, oznaczone logo i kolejnymi numerami. W wielu miejscach w budynkach umieszczone są bardzo duże monitory pokazujące aktualną pracę akceleratorów, nawet na stołówce są takie monitory. Przy pokoju, w którym powstał pomysł sieci www wisi specjalne tabliczka upamiętniająca to wydarzenie. A ponieważ teren laboratoriów leży i w Szwajcarii i we Francji, administracja jest bardzo utrudniona, np osoby sprzątające w budynkach na terenie Francji obowiązują inne przepisy dotyczące regulaminu pracy niż w Szwajcarii (np. czasu pracy), remonty muszą być przeprowadzane zgodnie z prawem budowlanym danego kraju, a przepisy się różnią, logistyka więc dotycząca prozaicznych działań jest bardzo skomplikowana.

Mówiła pani, że na pierwszy rzut oka widać, że praca jest również pasją tych ludzi.

- Tak. I to się czuje na każdym kroku. Ja nie widziałam, żeby tam się ktoś snuł. Jadąc do CERN-u miałam nadzieję, że zobaczę niezwykły świat nauki i niezwykłych ludzi, to co przeżyłam przeszło wszystkie moje największe oczekiwania. Marzenia zostały spełnione w 200 proc. i aż trudno w to uwierzyć. Każdy nasz dzień zaczynał się od wykładów - były tak interesująco prowadzone, że przerwy między nimi skracaliśmy do 3 minut. Wykładowcy, jak i osoby prowadzące warsztaty i pokazy to niezwykłe osobowości, reprezentujące najwyższy poziom, znakomicie, z pasją przekazujące swoją wiedzę, pełne uśmiechu i cierpliwości. Nie było słabo przeprowadzonych zajęć. Fajnie jest też na stołówce, możliwe jest, że siedzisz obok Noblisty lub przyszłego Noblisty. A budynek stołówki jest otwarty całą dobę, można tu spotkać osoby pracujące z laptopami, grające w gry, dyskutujące, bywa, że odbywają się spotkania przy gitarze.

Po co nam te wszystkie eksperymenty, które tam są przeprowadzane? Co zwykły człowiek z tego ma?

- Tutaj jesteśmy na granicy filozofii. Tak jak w IV wieku przed nasz erą Demokryt zapytał: czy mogę dzielić jabłko na kolejne mniejsze cząstki i mogę dzielić w nieskończoność czy nie. Część filozofów powiedziała: nie nie - zresztą on sam był wśród nich - w końcu trafimy na cząstkę niepodzielną. A część mówiła: nie, możemy dzieli w nieskończoność. I od IV wieku przed naszą erą to pytanie jest aktualne. Oni nadal nie wiedzą, czy to się da podzielić w nieskończoność na jeszcze mniejsze kawałki, czy już dojdziemy do takiego kawałka, który się nie da podzielić. Więc w tej chwili, to co uważali XVIII-wieczni chemicy, że mamy już atomy i nie da się ich podzielić, a my dzielimy i dzielimy, więc ten akcelerator, który ma 27 kilometrów, to taki współczesny nóż Demokryta. Co prawda nie wygląda jak nóż ale tak naprawdę to jest dzielenie na coraz mniejsze kawałki i odpowiadania tak naprawdę jak to jest, że nasz wszechświat działa. Bo na co dzień nie zastanawiamy się nad tym. Ale filozofowie zadają takie pytania. A fizycy próbują naprawdę realnie na nie odpowiedzieć.

A jak to jest tą boską cząstką. Odkryli ją czy nie?

- Mieliśmy nawet wykład "Co się stało 12 lipca"? Co ciekawe, ci ludzie, którzy pracowali w detektorach, które odkrywały cząstkę Higgsa - nie mówią boska cząstka, bo to jest słowo medialne. Bo tak naprawdę ta cząstka wcale nie decyduje o całym wszechświecie, tylko o masie. Ciekawostką jest to, że samej cząstki nikt nie widział - ona zbyt krótko żyje. Można tylko zobaczyć w tych detektorach to, na co się ona rozpada. A czy ją odkryli? Na pewno odkryli coś nowego. Czy to jest cząstka Higgsa - jeszcze nie ma pewności. Jeżeli tak, to pojawia pytanie: gdzie jest następna fizyka? Bo to jest taki okres: odkryliśmy! Fantastycznie! Wszystko rozumiemy! I zamyka się teoria. I nie widzimy, co dalej. Nie ma pytań: Co my teraz mamy robić? Czego poszukiwać? Ja myślę wielu naukowców bardzo by się ucieszyło, żeby odkryta cząstka jednak nie była cząstką Higgsa. Żeby okazało się, że odkryli zupełnie nowe coś - coś, co będzie wymagało nowych badań. Bo wtedy zaczęłaby się następna warstwa fizyki.